非球面透镜其中所带来的蕞显著的好处，就是它能够进行球面像差校正。球面像差是由使用球面表面来聚焦或对准光线而产生的。因此，换句话说，所有的球面表面，无论是否存在任何的测量误差和制造误差，都会出现球差，因此，它们都会需要一个不是球面的、或非球面的表面，对其进行校正。

    通过对圆锥常数和非球面系数进行调整，任何的非球面透镜都可以得到优化，以蕞大限度地减小像差。例如，其展示了一个带有显著球面像差的球面透镜，以及一个几乎没有任何球差的非球面透镜。球透镜中所出现的球差将让入射光学透镜的光线往许多不同的定点聚焦，产生模糊的图像；而在非球面透镜中，所有不同的光线都会聚焦在同一个定点上，因此相较而言产生较不模糊及质量更加的图像。

    而在另一方面，使用非球面透镜的时候，其额外的像差校正支持用户在实现高光通量（低f/#，高数值孔径）的系统设计同时，依然保持良好的图像质量。更高的光通量设计所导聚焦镜致的图像退化是可以持续的，因为一个轻微降低的图像质量所提供的性能仍然会高于球面系统所能提供的性能。

    当镀于玻璃镜片上时，由于片基比较硬，砂砾在其上面划过，膜层相对不容易产生划痕非球面镜；但是减反射膜镀于有机镜片上时，由于片基较软，砂砾在膜层上划过，膜层很容易产生划痕。