消除球差或者其他像差。单一非球面镜可以替代很多的复杂球面镜系统。这样的系统设计会更小，更轻，甚至有时候会更便宜。非球面镜元件被用来设计多光学元件的广角镜或者标准镜头，以此来减少像差。它们也可以和反射光学元件相结合，如施密特修正板，这种非球面镜就被用在施密特摄星仪、施密特-卡塞格林望远镜中。小的模铸非球面镜通常可以用来准直激光二极管。非球面镜也通常被用来制造眼镜。这种设计可以使眼镜更薄，同时观察者会感到戴眼镜的人眼睛变形更小。非球面眼镜并不会比“最优形式”球面眼镜有更好的视觉效果，不过在没有降低光学性能的