导致散光的原因有很多，其中最主要的是因为眼睛的角膜弯曲度发生变化所造成的。角膜也称作“黑眼珠”，是眼球前面的一个窗户，它不仅光滑透明，而且呈完整的半球形。它的主要功能是通过光线，把光线集中起来，使它进入瞳孔达到眼底的视网膜，绪成焦点，然后再反映到大脑，使人们能清楚地看到外界景象。所以，当半球形的角膜曲度发生变化，像一块磨得不平的镜片，表面呈现凹凸不平、不规则态的时候，外来的光线就不能在视网膜上结成焦点，而是弥散四方，使大脑对外界物体的认识出现一片模糊，这样就产生了散光。这种散光，医学上称为不规则的散光。由于角膜弯曲度改变太多，所以很难用眼镜矫正。
还有一种叫做有规则的散光。是由于角膜弯曲度在某一方向与它的垂直方向不一致的时引起。它的类型很多，有单纯远视散光，有单纯近视散光;有复性远视散光与复性近视散光以及混合散光等，它多数是由于角膜的屈光能力不同所造成，并与近视或者远视同时存在，是可以用眼镜矫正的。
曲率性散光
如果散光的度数较高，往往发生在角膜，这种散光通常是先天性的，用角膜计测量可以发现正常人眼均存在轻度的散光，几乎是不可避免的，最常见的散光是垂直弯曲度较水平者大，一般约在0.2D，达种轻度的散光可以认为是生理性的，是由于上下眼睑的经常压迫所致，随着年龄的增加，这种生理缺陷有轻度增长的倾向。
获得性的散光
可因角膜病变(最突出的例子是圆锥角膜)，累及角膜的眼外伤(例如眼部手术之后尤其是角膜切口的手术)也可产生同样结果，眼肌切断术后，也可引起轻度散光，角膜散光亦可由眼睑肿瘤压迫所造成，在正常情况下，用手指压迫眼球时，眼睑的收缩或眼外肌的作用，均可产生暂时性的眼球形状的改变，造成不同程度的散光。晶状体曲率性散光也不少见，但这种病例发生的程度都较轻，由圆锥晶状体引起的散光可达到极为明显的程度，但极为少见。
光心偏离性散光
晶状体的位置轻度偏斜，或离开光学系统的轴线，并不少见，但这种先天性的缺陷往往非常轻微而被忽视，外伤引起的晶状体半脱位，使其光学性质变化不大，但所造成的结果非常明显。
指数性散光
这是由于晶状体不同区域的屈光率有少量差异所造成的，是生理性的，这种散光程度轻微，没有实际意义，但因白内障引起的屈光介质变化，则影响极为明显，可以产生各种散光，出现视物变形与多视症等。