盡管非球面鏡比普通球面透鏡具有許多優勢，但是非球面透鏡的獨特結構使其制造起來更加困難，因此光學設計人員必須權衡性能優勢與更高成本。

非球面透鏡的第一個優點是減少球差。當鏡頭無法將所有入射光畸變聚焦在同一點上時，就會發生球差。即使將其加工到理論極限，標準的球面透鏡也永遠無法達到非球面鏡提供的精確聚焦水平。非球面不規則表面形狀的本質就是使其能夠更精確地同時操縱多種波長的光，從而獲得更清晰的圖像。

非球面透鏡的另一個光學好處是能夠校正像場彎曲等離軸像差。通常，光學設計人員必須“停止”其光學系統，以物理排除透鏡最外側的區域，該區域會在其邊緣附近產生圖像變形。由于非球面設計可以更好地將入射光校正到焦點上，因此增加了透鏡的可用光圈，從而可以提供更大的光通量。

最后，使用非球面設計的最大好處之一就是減少了獲得給定結果所需的總體鏡片數量。由于非球面鏡可以更好地控制通過系統的光，因此在許多情況下，單個非球面鏡可以提供與以前串聯使用的多個標準鏡頭相同的精度。這減少了整體重量，尺寸，甚至可能減少最終設計的成本。