При астигматизме изображение формируется внутри глаза в двух разных точках. У нормального глаза поверхность роговицы изогнута как футбольный мяч («сферическая» поверхность). При астигматизме роговица слегка деформирована, как мяч для регби. Это означает, что изображения от одних и тех же предметов, фокусируются на различном расстоянии от сетчатки и воспринимаются размытыми.

Эксимерные лазеры могут исправить неравномерную форму роговицы и, таким образом, исключить размытое изображение, видимое при астигматизме. 

Многие пациенты страдают астигматизмом, когда сочетаются миопия (близорукость) и дальнозоркость. Компьютер, который управляет эксимерным лазером, позволяет произвести коррекцию обоих дефектов зрения в едином цикле лечения.