以下是非球面制造与传统球面制造的不同之处：在传统球面制造中，表面由单一曲率半径定义。可以使用大型工具将这种曲率研磨并抛光到表面上，这些工具可以一次加工表面的整个孔径。抛光工具将具有与成品表面相反的曲率，并且通过用抛光介质(如浆料)围绕曲率中心振荡，工具将使表面平滑到所需的形状。
非球面不是由单个曲率半径定义的，因此单个大型工具在表面上振荡时将无法匹配所需的表面(图2)。因此，使用较小的子孔径，改变沿曲面不同点的曲率半径。不同的制造技术以不同的方式处理这些子孔径，每种方法都有其优缺点。
图1:局部曲率半径在非球面上的不同点处变化，而透镜中心的局部曲率半径被定义为顶点半径
计算机数控(CNC)磨削和抛光过程使用光学元件上接触面积较小的工具，在精确的机械控制下引导它们的位置和振荡点。研磨通常是用环形工具完成的——倾斜的旋转环，只在很小的区域接触光学表面。抛光通常使用一个小而柔顺的抛光垫进行，该抛光垫符合研磨阶段产生的形状。
磁流变精加工(MRF)是一种特殊的抛光工艺，与CNC研磨和抛光结合使用，以对表面提供更多的控制。在MRF中，使用一条流体带来抛光表面。色带会随着磁场的变化而改变粘度，因此可以在抛光零件时精确调整去除率，即使在零件旋转过程中也可以进行校正，以校正其上的任何非旋转对称误差。该过程使用一个轮子在任何给定时间使色带的一小部分穿过表面，从而可以校正小面积。
金刚石车削是一种类似的小型刀具选择，它使用单点刀具来制造表面。该工具非常小，可以按照最终表面规格的表面粗糙度去除材料;因此，它不需要单独的抛光步骤。所有这些技术都是减法制造方法，其中材料被去除以形成最终表面。另外，成型可以用来制作表面而不去除材料。
减材制造方法可以实现一些规模经济，但这些方法的效率最终受到过程中每个步骤所需时间的限制。模塑工艺显著降低了每件产品的加工时间和成本。初始成本很高，因为模具很昂贵，所以在小批量生产中很少是经济的;然而，在中到大批量生产中，单件成本的降低速度超过了初始投资。
光学元件成型的两种主要方法是精密玻璃成型和塑料注塑成型。在精密玻璃成型中，玻璃被加热到软化点，并在两个模具之间用力压缩。在塑料注射成型中，液态塑料被压入模具并冷却成固体。
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