É mais frequentemente causado por distorção ou por irregularidade de córnea e ou de cristalino, que faz com que a imagem levada ao cérebro esteja deformada. Essa imagem irregular exige maior esforço para ser interpretada.

Dependendo do grau e da atividade da criança a visão pode estar alterda para perto e para longe, desencadeando sinais e queixas como: dor de cabeça, queimação e hiperemia conjuntival. A intensidade das queixas depende da gravidade e do esforço exigido pela atividade visual.

O astigmatismo geralmente aparece ao nascimento, sofrendo pouca modificação durante o desenvolvimento. Pode, no entanto, surgir após trauma ocular com comprometimento da córnea, após cirurgia intra-ocular ou e doenças oculares (exemplo, o ceratocone). O hábito de coçar os olhos pode favorecer o aumento do astigmatismo.