電腦驗光儀的設計原理基于間接眼底鏡，使用了兩個物鏡或聚焦鏡和一個分光器，光源直接由瞳孔緣進入，檢測光標可以沿著投影系統的軸向移動，位于前焦面的投影鏡片，其像將在無窮遠處，則在正視眼的視網膜上清晰聚焦；如果被檢眼為屈光不正眼，檢測光標前后移動，使得其像在視網膜上聚焦。