非球面透鏡其中所帶來的蕞顯著的好處，就是它能夠進行球面像差校正。球面像差是由使用球面表面來聚焦或對準光線而產生的。因此，換句話說，所有的球面表面，無論是否存在任何的測量誤差和制造誤差，都會出現球差，因此，它們都會需要一個不是球面的、或非球面的表面，對其進行校正。
通過對圓錐常數和非球面系數進行調整，任何的非球面透鏡都可以得到優化，以蕞大限度地減小像差。例如，其展示了一個帶有顯著球面像差的球面透鏡，以及一個幾乎沒有任何球差的非球面透鏡。球透鏡中所出現的球差將讓入射光學透鏡的光線往許多不同的定點聚焦，產生模糊的圖像；而在非球面透鏡中，所有不同的光線都會聚焦在同一個定點上，因此相較而言產生較不模糊及質量更加的圖像。
為了更好的理解非球面透鏡和球面透鏡在聚焦性能方面的差異，請參考一個量化的范例，其中我們會觀察兩個直徑25mm和焦距25mm的相等透鏡（f/1透鏡）。下表比較了軸上（0°物角）和軸外（0.5°和1.0°物角）的平行、單色光線（波長為587.6nm）所產生的光點或模糊大小。非球面透鏡的光斑尺寸比球面透鏡小幾個數量級。
額外光學鏡片的性能方面的好處：
盡管市面上也有著許許多多不同的技術來校正由球面表面所產生的像差，但是，這些其他的技術在成像性能和靈活性方面，都遠遠不及非球面透鏡所能提供的。另一種廣泛使用的技術包括了通過“縮小”透鏡來增加f/#。雖然這么做可以提高圖像的質量，但也將減少系統中的光通量，因此，這兩者之間是存在權衡關系的。
而在另一方面，使用非球面透鏡的時候，其額外的像差校正支持用戶在實現高光通量（低f/#，高數值孔徑）的系統設計同時，依然保持良好的圖像質量。更高的光通量設計所導聚焦鏡致的圖像退化是可以持續的，因為一個輕微降低的圖像質量所提供的性能仍然會高于球面系統所能提供的性能。
磨砂試驗：
將鏡片置于盛有砂礫的宣傳品內（規定了砂礫的粒度和硬度)，在一定的控制下作來回磨擦。結束后用霧度計測試鏡片磨擦前后的光線漫反射量，并且與標準鏡片作比較。
減反射膜和抗磨損膜的關系：
鏡片表面的減反射膜層是一種非常薄的無機金屬氧化物材料（厚度低于1微米），硬且脆。
當鍍于玻璃鏡片上時，由于片基比較硬，砂礫在其上面劃過，膜層相對不容易產生劃痕非球面鏡；但是減反射膜鍍于有機鏡片上時，由于片基較軟，砂礫在膜層上劃過，膜層很容易產生劃痕。
鋼絲絨試驗：
用一種規定的鋼絲絨，在一定的壓力和速度下，在鏡片表面上磨擦一琿的次數，然后用霧度計測試鏡片磨擦前后的光線漫反射量，并且與標準鏡片作比較。
當然，我們也可以手工操作，對二片鏡片用同樣的壓力磨擦同樣的次數，然后用肉眼觀察和比較。
上述有兩種測試方法的結果與戴鏡者長期配戴的臨床結果比較接近。因此有機鏡片在鍍減反射膜前必須要鍍抗磨損膜，而且兩種膜層的硬度必須相匹配。