Позаосьова оптична вада, що полягає в фокусуванні в різних місцях променів, що потрапляють в лінзу в перпендикулярній площині до себе (у так званій тангенціальній і сагітальній площині). Зображення місця, що знаходиться поза віссю оптичної системи не є тим самим місцем, але являє собою два перпендикулярні до себе овали. Пересуваючись в один бік до найкращої фокусації (див. малюнок) образ робиться горизонтальним овалом, а при пересуненні в інший бік - вертикальним овалом. В оптичних інструментах з великим астигматизмом, навіть при найкращому виставленні фокусування від яскравих елементів (ліхтарі, зірки) будуть "відходити" в бік додаткові промені.



Величина астигматизму пропорційна до діаметру об'єктиву і величини фокусування. Астигматизм з'являється найчастіше, коли лінза об'єктиву погано відшліфована і немає сферичної симетрії або коли оптичні елементи інструменту не лежать ідеально на одній лінії. Коли оптична система добре виправлена під кутом астигматизму, тангенціальне і сагітальне фокусування лежать разом в площині фокусування лінзи майже ідеально. Великий астигматизм коректується додатковою тонкою лінзою, що різниться в залежності від того чи фокусація лежить перед, за, зверху чи нижче поверхні площини фокусування лінзи.