Hartman-Shack 原理：这是一种出射型波前像差仪，利用微型透镜阵列将视网膜反射光线的波前分为多个单独细小的波前，测量每个波前所聚焦成光点与透镜组光轴之间的偏移来得出人眼波前像差。
Tscherning 原理：这是一种入射型视网膜成像像差仪，将入射光线在进入人眼之前划分成许多平行的细光束，计算分析这些细光束在视网膜上的投射光线与理想状态下的偏移，从而得出实际人眼波前像差的大小。
光路追迹 (Ray-tracing) 原理：基于光路追迹原理的像差仪是一种客观的入射型视网膜成像像差仪，通过将多个入射光束依照特定顺序逐个投射到视网膜上，连接计算机的高敏感度 CCD 相机采集视网膜上的图像，分析到达视网膜上光线发生的偏移，从而推算出波前像差。
视网膜检影镜双程技术原理：这是一种客观出射型像差仪，通过光接收器扫描从视网膜反射回来的光束，根据接收到的时间差，计算出人眼的波前像差。
高分辨率测量：能够提供高分辨率的波前数据，精确测量眼睛的光学畸变。
全面的像差分析：不仅测量低阶像差（如近视、远视和散光），还能测量高阶像差（如球差、彗差、像散等），提供更全面的光学特性分析。
快速测量：采用快速测量技术，可以在几秒钟内完成波前数据的采集，提高检查效率。
大瞳孔测量能力：能够适应不同大小的瞳孔，包括在较大瞳孔条件下的测量，以适应不同光照条件和患者状况。
个性化治疗设计：基于波前像差数据，可以设计个性化的屈光手术方案，以矫正特定的像差，提高术后视觉质量。
非侵入性检查：检查过程对眼睛无损伤，患者体验舒适，适用于广泛的患者群体。
直观的数据分析：提供直观的图形和数据展示，使医生能够容易地理解和分析测量结果。
兼容性好：可以与多种眼科设备（如验光仪、角膜地形图仪等）配合使用，提供综合的眼部检查。
临床应用广泛：除了屈光手术规划，还可用于白内障手术规划、角膜疾病诊断、视觉质量评估等多种临床应用。
研究工具：为眼科研究提供了一个强大的工具，帮助研究人员深入理解人眼的光学特性和视觉感知机制。
自动化操作：许多波前像差仪具有自动化操作功能，减少了操作者的主观误差，提高了测量的准确性和重复性。
数据存储和分析：能够存储和分析大量波前数据，便于进行长期跟踪和比较分析。
提高手术安全性：通过精确测量和分析像差，有助于减少手术后的并发症风险，提高手术安全性。
患者教育：波前像差仪的测量结果可以用来教育患者，帮助他们理解自己的视觉状况和治疗方案。
屈光手术设计：波前像差仪通过测量人眼的波前像差，包括低阶和高阶像差，为屈光手术（如LASIK、PRK等）提供个性化的手术方案设计。这些数据可以帮助医生在手术中精确矫正近视、远视和散光，同时减少引入新的像差，提高术后视觉质量。
评估视觉质量：波前像差仪可以用于评估视觉质量，包括在屈光手术后的效果评估。它能够提供关于视网膜成像质量的详细信息，帮助医生理解影响视力的因素。
个性化手术引导：波前像差仪可以用于引导个性化的屈光手术，如iDesign波前像差仪，它可以在测量角膜和像差数据的同时，配合准分子激光开展个性化半飞秒和全激光手术，提升术后视力，针对性地消除角膜不规则形状，从而使视力更清晰，视觉质量更好。
白内障手术：在白内障手术中，波前像差仪可以用来个体化地选择非球面人工晶状体，有效地补偿角膜球差，术后可以获得更好的视觉质量。
角膜接触镜验配：波前像差仪可以用于指导角膜塑形镜和眼镜的验配，通过对人眼高阶像差的量化及处理，确定人眼不同瞳孔直径下的最适屈光度，与传统的验光配镜比较，能更好适应瞳孔直径的变化，明显地改善暗视力。
眼科疾病诊断：波前像差仪可以用于一些眼部疾病的诊断和治疗，如圆锥角膜、干眼症等。它能够揭示眼睛的光学缺陷，为治疗提供指导。
研究工具：在研究领域，波前像差仪被用于研究人眼的光学特性，包括眼睛调焦对像差的影响，以及屈光度变化对像差的影响等。
屈光手术效果评价：波前像差仪可以用于评价屈光手术的愈后效果，如LASIK手术对人眼波前像差的影响，分析术后波前像差的特点及其变化规律，为进一步改进手术提供临床依据。
老视矫正：波前像差仪还可以用于老视矫正手术，通过精确测量和分析人眼的波前像差，设计个性化的治疗方案，提高术后的视觉效果和满意度。
角膜屈光手术：波前像差仪最主要的应用领域之一是准分子角膜屈光手术。通过精确定位的个性化切削矫正人眼像差，手术的主要目的是使术后眼的波前像差尽可能保持在正常人眼的水平，而不能完全消除。这样可以优化屈光手术后的视觉质量，减少术后可能出现的眩光、光晕和单眼复视等视觉干扰症状。
框架眼镜和角膜接触镜：波前像差仪用于测量眼镜不同区域的像差，可以预测戴镜后的光学质量，特别是配戴多焦眼镜的光学质量评估。对于角膜不规则的患者，可能需要配戴硬性角膜接触镜，这时波前像差仪可以评估泪膜的矫正效果，以及个性化硬性角膜接触镜对高阶像差的矫正效果。
白内障手术：在白内障手术中，波前像差仪可以用来个体化地选择非球面人工晶状体，有效地补偿角膜球差，术后可以获得更好的视觉质量。
眼科疾病诊断：波前像差仪可以用于圆锥角膜、干眼症等眼科疾病的诊断和治疗评估。例如，圆锥角膜患者角膜形态的改变会导致像差增大，波前像差仪可以检测这些变化并评估治疗效果。
视觉质量评估：波前像差仪可以作为视力常规检查仪器，对接触镜配戴后眼睛光学质量进行准确描述，评价效果并依此定制接触镜。
研究工具：波前像差仪可以用于研究人眼空间视力的单色像差效果，研究眼睛调焦对像差的影响，研究屈光度的变化对像差的影响，研究角膜和晶状体像差产生的根源以及视锐度、视力辨别率、近视眼形成与像差的关系等。
屈光手术设计：波前像差仪可以用于屈光手术的术前规划，通过测量人眼的波前像差，设计个性化的切削模式，以矫正特定的像差，提高术后视觉质量。
人工晶状体个体化选择：在白内障手术中，波前像差仪可以帮助医生个体化地选择人工晶状体，以补偿角膜球差，提高术后视觉质量。
早期检查：波前像差仪在儿童波前像差的早期检查中也有应用，对儿童近视眼的早期防治具有重要意义。
自适应光学技术联合应用：波前像差仪可以联合自适应光学技术，进行视网膜成像检查，提供视网膜微血管的高分辨率图像，帮助临床医师及早发现眼科疾病如青光眼、糖尿病、高血压等引起的细微眼底病变。
屈光不正：包括近视、远视和散光。全眼波前像差仪可以评估角膜的屈光度，即角膜的曲率和散光情况，这对于角膜矫正手术的准备和评估非常重要。
角膜病变：如圆锥角膜，其特征是角膜基质组织变薄，导致角膜呈陡峭的圆锥状，角膜形态的改变使得像差增大。
晶状体问题：包括白内障等晶状体混浊情况，影响光线的正常通过，导致视觉质量下降。
视网膜疾病：如黄斑变性等，波前像差仪可以帮助检测视网膜的异常情况。
干眼症：研究表明人眼泪膜对像差有着不可忽视的影响，干眼症患者角膜高阶像差显著增加。
术后评估：全眼波前像差仪可以评估眼球手术的效果，如白内障手术、角膜屈光手术等。
弱视：研究发现弱视治疗效果与全眼球差和眼内球差有关。