Bei den Fehlsichtigkeiten werden die Kurzsichtigkeit (Myopie), Weitsichtigkeit (Hyperopie), Stabsichtigkeit (Astigmatismus) sowie die Alterssichtigkeit (Presbyopie) unterschieden. Die Dioptrienwerte geben dabei jeweils die Gläserstärke an, mit der die Fehlsichtigkeit ausgeglichen werden kann. Anders als allgemein angenommen, sagt die Höhe der Dioptrien jedoch nichts darüber aus, ob ein Auge gut oder schlecht funktioniert; mit der richtigen Brille kann trotz der Fehlsichtigkeit (sofern keine anderen Probleme bestehen) eine volle Sehschärfe erreicht werden.
Das Auge ist realtiv zu lange, sodass der Brennpunkt der einfallenden Lichtstrahlen vor der Netzhaut liegt. Lesen ist ohne Brille möglich, beim Blick in die Ferne ist das Bild jedoch unscharf. Um ein scharfes Bild zu erzielen, müssen lichtstreuende Brillengläser getragen werden.
Das Auge ist relativ zu kurz, sodass der Brennpunkt der einfallenden Lichtstrahlen hinter der Netzhaut liegt. Das Sehen in die Ferne ist, zumindest in jungen Jahren, besser als beim Lesen. Um ein scharfes Bild zu erzielen, müssen lichtbündelnde Brillengläser getragen werden.
Die Hornhaut ist nicht in allen Richtungen gleichmäßig gekrümmt, sodass das Bild verzerrt dargestellt wird. So werden z.B. punktförmige Lichtquellen nicht als Punkt, sondern als Strich dargestellt werden. Um ein scharfes Bild zu erzielen, müssen Brillengläser diese Verkrümmung ausgleichen. Dies gelingt jedoch nur bei regelmäßigen Krümmungen. Sind diese unregelmäßig, so kann ein Ausgleich mit Kontaktlinsen versucht werden.
Das Auge kann in jungen Jahren die Krümmung der Augenlinse verändern. Dadurch kann das Auge sowohl beim Blick in die Ferne als auch beim Lesen das Bild scharfstellen. Im Laufe des Lebens verliert die Augenlinse jedoch an Elastizität, sodass das Lesen immer unschärfer wird bzw. "die Arme immer länger werden". Zum Ausgleich muss eine Lesebrille oder eine Gleitsichtbrille getragen werden.
Diese Fehlsichtigkeiten können auch in Kombination miteinander auftreten. Ausgeglichen werden sie durch das Tragen einer Brille oder durch Kontaktlinsen. Darüberhinaus können diese Fehlsichtigkeiten in vielen Fällen mittels Laser (siehe auch Sehen ohne Brille) oder durch den Tausch der Augenlinse gegen eine Kunstlinse (siehe auch Clear-Lens-Exchange und Katarakt-OP) ausgeglichen werden.