角膜塑形镜源于硬质角膜接触镜。为了在配戴透氧差的硬质角膜接触镜后不至于使角膜缺氧，视光师将隐形眼镜镜片的弧度设计的比较莫弧度低很多，随着眨眼动作，镜片可以在角膜上自由滑动，这样，镜片与角膜之间的泪水可以更快地流动，方便镜片下的泪水与镜片外的泪水交换。随着配戴这种隐形眼镜的人数增加，人们发现一些低度近视眼在摘下镜片后，裸眼视力有所提高，配戴这种隐形眼镜时间越长，裸眼视力提高越明显。临床检查发现，这些人的角膜弧度变平、近视度数下降，使一些专家意识到设计这种弧度比角膜弧度低的硬质角膜接触镜对角膜还有一定塑形作用。于是一名美国的视光专家首先对这一现象进行了系统性研究，并在1962年的第七届国际角膜接触镜学术会议上，报道了他的研究成果：这种方法可以有效降低近视屈光度，提高远视力。它采用的方法是利用一系列弧度不断降低的镜片。由于高透氧性的镜片材料当时还没有诞生，他的研究成果难以推广开来。直到20世纪90年代，随着高透氧性硬质角膜接触镜片材料的成熟，视光科学家相继推出了可以准确定位在角膜上并具有3~5个弧度的夜戴镜片。这个在夜间配戴的高透氧性硬质角膜接触镜片，可通过直接的机械性压迫和利用泪液的静水压作用，快速地改变角膜的形状，将原来长达数月的治疗过程缩短到1~2甚至几天时间。这一研究成果随即申请获得了技术专利，并很快推向了市场。为了保障角膜塑形镜的精确度，同时又开发出了角膜形态检测仪器，商品名称被称作角膜地形图仪。通过角膜地形图仪可以检测角膜形状的细微变化，能够精确设计、及时修改矫正镜片，进一步确保矫正镜片的准确无误和矫治过程的安全性，极大地提高了角膜塑形技术上的可操作性以及矫治效果的可预测性。