光线在透过物质时，物质相对于不同波长（颜色）的光线具有不同的折射率。这种因波长（颜色）不同而导致的折射率差异被称为色散。
透过棱镜的光被分解为彩虹光谱的现象就是因此而来的，而相机的镜片也会产生相同的现象。
另外，对于同一片球面镜片来说，光的波长（颜色）相同但入射位置不同时，有时也会产生折射角度的差异，从而使聚光位置产生偏差。 无论是单一波长（颜色）或多种波长（颜色）的光，理想的是光线都汇聚至一点。但在光学设计中很难避免实际成像与理想的差异，这种差异被称为“像差”。像差程度是衡量镜头性能的一项标准。
正如“像差产生的原因”中所述，像差分为“光的波长”引起的色散和球面镜片等“形状”引起的两种。前者被称为“色像差”，它是由于光线波长的差异导致折射率不同而产生的，因此出现色晕（轴向色像差）和颜色错位（倍率色像差）是其主要特征。而后者是在单一波长（颜色）上发生的“单色像差”，其中包括“球面像差”和“彗星像差”等，这些会导致像晕或拖影的现象。下方还介绍了由于光线或镜片引起的具有代表性的像差，这些都是难以避免的物理现象。
轴向色像差在画面中央出现，主要表现为紫色系的色晕。
倍率色像差在画面边缘出现的色晕或颜色错位。
球面像差在画面中央出现的锐度降低，即像晕。
彗星像差在画面边缘出现的拖尾状的像晕或拖影。
径向光晕在画面边缘出现的沿同心圆圆周方向扩散的像晕。
像散在画面边缘沿半径或同心圆圆周方向的焦点错位。
像面弯曲由焦平面弯曲导致的画面边缘的焦点错位。
像差会使图像产生色晕、拖影并降低图像解像力和对比度，解像力因此降低。
多数像差都能通过屏蔽镜头边缘光线，即缩小光圈来改善，因此稍微缩小光圈就能够非常有效地应对像差明显的场景。另外，非球面镜片和UD（超低色散）镜片等技术也能够尽量抑制这些像差。