Giác mạc (lớp mô trong suốt bao phủ phía trước mắt) và thủy tinh thể của người bình thường có hình cong tròn đều, giúp ánh sáng đi qua mắt và hội tụ chính xác trên võng mạc, tạo nên hình ảnh rõ nét. Tuy nhiên, ở người bị loạn thị, giác mạc hoặc thủy tinh thể có hình bầu dục, giống quả trứng thay vì tròn đều. Sự thay đổi về hình dạng và độ cong này khiến ánh sáng khúc xạ không đúng cách khi đi vào mắt, làm hình ảnh trở nên méo hoặc mờ.
Bất kỳ ai cũng có thể mắc loạn thị, song tình trạng này thường gặp hơn ở người cận thị, viễn thị hoặc từng bị chấn thương mắt. Loạn thị cũng khá phổ biến ở trẻ em. Một số trẻ sơ sinh có thể bị loạn thị ở một mức độ nhất định, các triệu chứng có thể kéo dài đến khoảng 4 tuổi. Tuy nhiên, mức độ loạn thị có thể thay đổi theo thời gian do cấu trúc mắt của trẻ vẫn tiếp tục phát triển khi lớn lên.
