眼是以光作为适宜刺激的视觉器官，因此从光学角度可将眼看作为一种光学器具，是一种复合光学系统。眼球光学系统的主要成分由外向里依次为：角膜、房水、晶状体和玻璃体。从角膜到眼底视网膜前的每一界面都是该复合光学系统的组成部分。如同一件精密的光学仪器，包含着复杂的光学原理。

当光从一种介质进入另一种不同折射率的介质时，光线将在界面发生偏折现象，该现象在眼球光学中称为“屈光”。若在眼调节放松的状态下，无穷远处物体所成的像没有准确聚焦在视网膜上，即称为“屈光不正”。而此时若正好聚焦在视网膜上，则称为“正视”。屈光不正的状态比较复杂，主要包括近视、远视和散光。老视虽然是因年龄增长而出现的生理性调节问题，也常常被归为“屈光不正”的一种特殊类型。人眼的屈光状态受到多种因素的影响，包括遗传因素和环境因素。正常情况下，婴幼儿阶段大部分都处于远视状态。随着生长发育逐渐趋于正视，至学龄前基本达到正视，该过程称为“正视化”。

光线在界面的偏折程度可用屈光力的概念来表达。屈光力取决于两介质的折射率和界面的曲率半径。屈光力大小可以用焦距（f）来表达，即平行光线经透镜折射后的光线或其反向延长线汇聚为一点，该点离透镜中心的距离为焦距。在眼球光学中，应用屈光度的简写D作为屈光力的单位，屈光度为焦距（单位：米）的倒数，即屈光力D=1/f。如一透镜的焦距为0.5m，则该透镜的屈光力为1/0.5=2D。眼的屈光力取决于各屈光成分的位置、曲率半径、球面特性以及折射率。