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Gibt es Abweichungen im optischen System, liegt der Brennpunkt vor oder hinter der Netzhaut, spricht man von einer Fehlsichtigkeit. Abweichungen bis zu 3 Dioptrien gelten als biologische Abweichung vom Normalen. Häufig vorkommende Fehlsichtigkeiten sind: die Kurzsichtigkeit, die Weitsichtigkeit, die Stabsichtigkeit und die Alterssichtigkeit.

Bei einem übersichtigen Auge ist die Brechkraft des Auges zu gering oder das Auge ist zu kurz. Die Lichtstrahlen werden daher theoretisch erst hinter der Netzhaut gebündelt, wodurch auf der Netzhaut ein unscharfes Bild der Umwelt entsteht. Anders als beim kurzsichtigen Auge kann die Weitsichtigkeit, bis zu einem gewissen Alter, durch die eigene Augenlinse ausgeglichen werden. Dies geschieht in dem sich die Augenlinse verformt und so ihre Brechkraft erhöht. Gering weitsichtige Menschen sehen daher bis ins Alter in der Ferne gut. Nur bei starker Weitsichtigkeit muss bereits in der Jugend ständig eine Brille getragen werden.

Häufig kommt es bei den Weitsichtigen früher zu einem Nachlassen der Lesefähigkeit. Beim nicht durch eine Brille oder Kontaktlinse korrigierten Weitsichtigen wird bereits ein Teil Verformungsfähigkeit der Augenlinse für den Blick in die Ferne benötigt. So steht zum Lesen nur ein geringerer Teil der sogenannten Akkommodationsfähigkeit zur Verfügung. Mit zunehmendem Alter läßt die Verformungsfähigkeit der Augenlinse nach (siehe auch Alterssichtigkeit), somit benötigen Weitsichtige früher eine Lesebrille als Normalsichtige. Im hohen Alter wird dann zusätzlich eine Brille für die Ferne erforderlich, da die Verformungsfähigkeit der Augenlinse so stark nachgelassen hat, dass auch kein scharfes Bild für die Ferne mehr erzeugt werden kann.

Zusätzlich zur Kurzsichtigkeit oder Übersichtigkeit besteht häufig ein sog. Astigmatismus, auch Stabsichtigkeit genannt. Ein Astigmatismus entsteht durch eine ungleichmäßige Krümmung der Hornhautoberfläche. Die normale Hornhaut ist, wie die Linse einer Photokamera, halbkugelförmig. Daher werden sowohl senkrechte als auch waagerechte Linien scharf abgebildet. Eine punktförmige Lichtquelle, z.B. eine Straßenlaterne, wird auch als heller Punkt abgebildet. Ist die Hornhaut nun nicht halbkugelförmig, sondern eher elliptisch geformt, wird das Bild verzerrt. Ein Punkt wird beispielsweise nicht als Punkt, sondern als kleiner Strich abgebildet. In unserem Beispiel wird die Laterne nicht mehr als heller Punkt, sondern als kleiner Strich abgebildet.

Mit zunehmendem Alter läßt bei jedem Menschen die Fähigkeit der Augenlinse nach, sich automatisch auf unterschiedliche Entfernungen scharf zu stellen. Wir bezeichnen das als Akkommodationsfähigkeit.

Anfangs kann man es noch ausgleichen, idem man die Zeitung weiter weg hält, später braucht jedoch jeder normalsichtige Mensch im Alter (ab ca. 45 Jahre) eine Lesebrille. Diese Zusammenhänge sind gerade für kurzsichtige Menschen sehr wichtig. Wer z.B. gering kurzsichtig ist (ca. -2 Dioptrien) braucht immer eine Brille/Kontaktlinse, um in der Ferne scharf zu sehen. Im Alter ist diese Fernbrille ebenfalls erforderlich, allerdings kann zum Lesen diese Brille einfach abgenommen werden. Der Betreffende kann dann ohne Brille lesen. Die geringe Kurzsichtigkeit ermöglicht also im Alter das Lesen ohne Brille. 

Wird nun die bestehende Kurzsichtigkeit durch eine Operation ausgeglichen, kann ohne Brille in der Ferne scharf gesehen werden. Wird der Patient nun Alterssichtig, so wird wie bei jedem normalsichtigen Menschen, eine Lesebrille erforderlich sein.