レンズの屈折率が光の色によって異なるために、 レンズに白色光を通すと焦点は一点に結ばずに、 屈折率の高い紫はレンズ側に、屈折率の低い赤はレンズから遠くに焦点を結ぶ。 これは波長によって屈折率と分散率が異なるために起きる現象で、 レンズでも程度の差はあれど同様の現象が起きる。この波長の違いに起因する収差を色収差という。

色収差には波長によって光軸上の焦点位置が異なる「軸上色収差」と 特に画面周辺部で波長の差が像倍率の違いとなって現れる「倍率色収差」がある。