“非球面透镜”此术语涵括任何不属于球面的物件，然而我们在此处使用该术语时是在具体谈论非球面透镜的子集，即具有曲率半径且其半径会按透镜中心呈现径向改变的旋转对称光学元件。

非球面途径能够改善图像质量，减少所需的元件数量，同时降低光学设计的成本。从数字相机和CD播放器，到高端显微镜物镜和荧光显微镜，非球面透镜无论是在光学、成像或是光子学行业的哪一方面，其应用发展都非常迅速，这是因为相比传统的球面光学元件而言，非球面透镜拥有了许许多多独特又显著的优点。

非球面透镜的传统定义如方程式1所示（由表面轮廓(sag)定义）:

(1)Z(s)=Cs21+√1(1+k)C2s2+A4s4+A6s6+A8s8+...

其中:Z=平行于光轴的表面的表面轮廓s=与光轴之间的径向距离C=曲率，半径的倒数k=圆锥常数A4、A6、A8

当非球面系数相等于零的时候，所得出的非球面表面就相等于一个圆锥。下表显示，所产生的实际圆锥表面将取决于圆锥常数的量值大小以及正负符号。

非球面透镜最独具特色的几何特征就是其曲率半径会随着与光轴之间的距离而出现变化，相较之下，球面的半径始终都是不变的（图3）。该特殊的形状允许非球面透镜提供相较于标准球面表面而言更高的光学性能。

图3:球面与非球面的表面轮廓比较

在过去几年，另两种使用正交项且逐渐普及的定义为Q-type非球面透镜。这类Q型非球面透镜，Qcon以及Qbfs让设计师能够透过使用正交系数更好地控制非球面透镜的优化过程，同时可降低制作非球面透镜所需的条件。

制造过程？非球面透镜类型

精密玻璃成型

精密玻璃成型是一种制造技术，将光学玻璃核心加热至高温从而使其表面具有足够的可塑性，通过非球面模造来成型，然后，逐步冷却至室温，光学玻璃核心将依然保持模造的形状。创造模造有很高的初始启动成本，因为它必须使用高度耐用又能保持表面光滑的材料精确制造，要能够顾及玻璃核心将可发生的任何收缩，以生产出所需的非球面模造形状。不过，当模造完成之后，其制造每个透镜所需的边际成本都会低于标准制造技术的边际成本，因此，它特别适用于需要进行高批量生产的场合。