Глаз — сложная фотооптическая физиологическая система. Лучи света, отраженные от окружающих предметов и падающие на эту систему, преломляются, фокусируются на светочувствительной оболочке и дают изображение этих предметов. В оптической системе глаза схематично различают три преломляющие оптические поверхности: переднюю поверхность роговицы, переднюю и заднюю поверхности хрусталика. В действительности этих поверхностей больше, ибо хрусталик не является гомогенным прозрачным телом.
Существуют различные способы измерения отдельных элементов оптической системы глаза (эхоофтальмография, офтальмометрия, фотоофтальмометрия, кератография, паки метрия и др.). В практической деятельности определяют преимущественно оптические характеристики роговицы и глаза в целом.