角膜塑形镜是通过改变角膜形状而工作的，然而其工作原理是什么呢？戴镜的不同时期角膜有不同的变化，角膜的主要形状改变，角膜偶的弯曲度，角膜的秋华趋势等，但没有一个能被数学模型所证实。

伴随着接触镜的发展，角膜塑形镜的力学原理逐渐清晰。

1962年“orthofocus”（反转几何设计）技术在国际接触镜专家协会会议上首先被描述。

1989年角膜哦塑形技术被创立，角膜塑形术是反转几何镜片来完成的，它是一种不规则几何型镜片，分基弧、次基弧和周边弧三部分。人们认为，如果镜片后表面的次级弧较基弧陡，就可以使角膜形状发生改变的速度加速。这种方法使治疗时间比之前的治疗方法缩短为2~6个月（期间也需要换镜片），平均能减少1~3D，角膜塑形的安全性与有效性也随之提高。

20世纪90年代初，由于计算机辅助的角膜地形图、接触镜材料的突破性发展以及具有较好的光学矫正特性和较高透氧性（镜片DK值可超过100）的透气性硬性接触镜的出现使得镜片可以较长时间配戴而不影响角膜的正常生理功能。一种新的反转几何设计的接触镜设计方案被提出，即镜片的基弧比角膜中央弧度平坦2.0~2.5D，镜片的第二弧度比基弧陡2.0~5.0D，这样通过旁中心处泪液潴留，同时通过液体的压力，接触镜对角膜的顶压作用，促使角膜平坦。镜片旁中心弧较中心弧陡直，不仅镜片中心定位好，而且能较快而稳定地产生角膜弯曲度的变化。

美国验光师Reim（1996）设计出了Reim Lens镜片（四弧设计镜片），使角膜塑形术的有效性、安全性和快速性进一步提高，80%的患者在3个月内达到减少近视度数的目的，80%的患者可以做到镜片一片到位。