非球面是指不包括球面和平面的其他表面。从应用角度，非球面可进行多种分类，在技术原理、加工设备、材料、检测、镀膜以及加工方法等方面都有其独特之处。以下是对非球面的详细介绍：
一、非球面的分类按对称性分类：
轴对称的非球面
具有两个对称面的非球面
没有对称性的自由曲面
按数学表达式分类：
二次非球面：在光学系统当中应用最广，相对于其他类型的非球面有着特殊的位置。二次非球面又可以分为：有一对无像差点的非球面和没有无像差点的非球面。前者广泛应用于各种光学仪器当中，是最常见的非球面。后者广泛应用在形成变形像的光学系统当中。
高次非球面：可以分成单调子午曲线的表面和非单调表面。
按形状分类：
平凸非球面
双凸非球面
平凹非球面
双凹非球面
弯月非球面
非球面透镜的曲率半径随着中心轴而变化，这种设计用以改进光学品质，减少光学元件的使用数量，并降低设计成本。相对于球面透镜，非球面透镜具有独特的优势，因此在光学仪器、图像、光电子工业等领域得到了广泛的应用，例如数码相机、CD播放器、高端显微仪器等。
三、非球面的加工设备与材料加工设备：
传统慢抛加工（刀口仪检测技术指标）
CNC数控机床（代表Satisloh）
单点金刚车
离子束抛光
磁射流抛光
材料：
无色光学玻璃
激光晶体
熔融石英
抗辐射玻璃
紫外和红外材料
金属材料（例如：SiO?、CaF?、BaF?、ZnSe、ZnS、Ge、Si、Al、Cu等）
- 检测：主要检测面型应用到轮廓仪（例如Mahr）。
- 镀膜：可以有AR膜、滤光膜、反射膜等等，以满足不同的光学需求。
材料去除法：
以铣磨、车削和抛光为代表，主要包括传统范成法铣磨和修磨抛光；数控铣、车削、精密磨抛；计算机控制抛光等。
特别是对于数控抛光，以抛光媒质的不同又可分为小磨具、应力盘、离子束、等离子体、磁流变、液体喷射抛光等。
特点是效率相对较高、与传统光学加工有互通之处易于被接受、灵活性较高、适合于样件的研制和中小批量生产。但产品的一致性较差，对操作者的要求较高。
模具成形法：
包括玻璃热压成形、光学塑料注射成形、热沉降和固化成形。
特点是效率极高、成品的一致性好、对操作者的要求较低，适合于大批量生产。但对模具要求较高、初期投入大和工艺流程较为复杂。
附加材料法：
包括真空镀膜和复制成形。其实质是在最接近球面的基础上附加一层与非球面度和折射率相匹配的薄层材料。
特点是工件的一致性好，对设备要求不高，灵活性好。适合于中小批量和反射元件的生产。但由于附加层须与基底材料具有匹配性，因此限制了应用。