塑胶非球面镜片其中所带来的显著的好处，就是它能够进行球面像差校正。球面像差是由使用球面表面来聚焦或对准光线而产生的。因此，换句话说，所有的球面表面，无论是否存在任何的测量误差和制造误差，都会出现球差，因此，它们都会需要一个不是球面的、或非球面的表面，对其进行校正。通过对圆锥常数和非球面系数进行调整，任何的非球面透镜都可以得到优化，以大限度地减小像差。

额外的性能方面的好处

尽管市面上也有着许许多多不同的技术来校正由球面表面所产生的像差，但是，这些其他的技术在成像性能和灵活性方面，都远远不及非球面透镜所能提供的。另一种广泛使用的技术包括了通过“缩小”透镜来增加f/#。虽然这么做可以提高图像的质量，但也将减少系统中的光通量，因此，这两者之间是存在权衡关系的。

而在另一方面，使用塑胶非球面镜片的时候，其额外的像差校正支持用户在实现高光通量（低f/#，高数值孔径）的系统设计同时，依然保持良好的图像质量。更高的光通量设计所导致的图像退化是可以持续的，因为一个轻微降低的图像质量所提供的性能仍然会高于球面系统所能提供的性能。考虑一个焦距81.5mm、f/2的三合透镜，一种由三个球面表面组成，第二种的一个表面是非球面表面（其余为球面表面），这两种设计都拥有完全相同的玻璃类型、有效焦距、视场、f/#，以及整体系统长度。下表对调制传递函数(MTF) @ 20%对比度的轴上和轴外平行、多色的486.1nm、587.6nm、和656.3nm光线进行了定量比较。使用了非球面表面的三合透镜，在所有视场角上都展现了更高的成像性能，其高切向分辨率和高矢状分辨率，与只有球面表面的三合透镜相比高出了三倍。