Die physikalische Einheit Dioptrien (Häufige Abkürzung: dpt.) bezeichnet den Brechwert von Linsen und damit die Fähigkeit der Linsen, Licht in dem sogenannten Brennpunkt zu sammeln (Sammellinsen) oder zu zerstreuen (Streulinsen). Beide Linsenarten sind für die Behandlung von Weit- oder Kurzsichtigkeit beim Menschen von elementarer Bedeutung. In der Augenoptik werden stets die Dioptrien-Unterschiede zu einem gesunden Auge wiedergegeben, der auf 60 bis 65 Dioptrien festgelegt ist. Hat also ein Patient laut seinem Augenarzt eine Dioptrie von -1,5, so fehlt ihm dieser Wert zum Scharfsehen auf der Netzhaut.
Sammellinsen besitzen einen positiven Dioptrie und dienen damit zum Ausgleich von Weitsichtigkeit, während Zerstreuungslinsen einer negativen Dioptrie besitzen und zur Behandlung von Kurzsichtigkeit eingesetzt werden. Die unterschiedliche Lichtbrechung ermöglicht es bei Sehschwächen gezielt den Brennpunkt des Lichts zu fokussieren, da dieser bei weitsichtigen Patienten hinter der Netzhaut liegt. Bei Kurzsichtigkeit liegt der Brennpunkt des Auges vor der Netzhaut, weswegen dort der Brennpunkt durch die Linse zerstreut werden muss, um die Schärfe des Bildes zu erhalten.
Die natürliche Fähigkeit des Menschen, den Brennpunkt des (gesunden) Auges an verschiedene Entfernungen innerhalb weniger Sekunden anzupassen, ist dem Zusammenspiel von Hornhaut und Linse zu verdanken. Dabei ist die Hornhaut mit 43 Dioptrien das Organ mit den stärksten lichtbrechenden Fähigkeiten im menschlichen Körper. Da dieser Wert jedoch statisch ist, ist das Scharfstellen von nahen und fernen Gegenständen vor allem der vorgelagerten Linse zu verdanken, die im Normalzustand eine Dioptrie von 19 besitzt, jedoch von Muskeln auf bis zu 30 Dioptrien erhöht werden kann. Der Brennpunkt sollte dabei stets auf dem „Gelben Fleck“, der Macula densa liegen. Dabei handelt es sich um die Stelle mit den meisten Farbsehzellen, den sogenannten Zapfen. Auf diesem Fleck ist somit das schärfste Sehen möglich.
Bei einer Fehlsichtigkeit wie Kurz- oder Weitsichtigkeit ist eine nicht optimale Form des Augapfels Grund für die Sichtverminderung, da so der Brennpunkt nicht mehr auf der Macula densa liegt. Entweder ist die Form des Augapfels auf der optischen Achse verlängert, was zur Kurzsichtigkeit führt, oder sie ist auf der optischen Achse verkürzt, was als Weitsichtigkeit gilt. Externe Linsen in Form von Brillen oder Kontaktlinsen dienen dazu, die Unförmigkeit des Auges zu korrigieren und so die normale Brechung des Augapfels auf die Macula densa wiederherzustellen. Für Fehlsichtigkeit zwischen -10 und +5 Dioptrien bietet sich neben den klassischen Linsen auch eine Augenlaser-OP an. Eine solche OP verändert nicht die Geometrie des Auges, sondern passt nur die Lichtbrechung der Hornhaut an, um dem Patienten wieder scharfes Sehen zu ermöglichen.