针对第一代塑形镜出现的效果难以控制以及降低度数太少和太慢的缺点，Stoyan等人发明了第二代塑形镜。第二代设计的最大特点是“反转几何”，并开始称其为Orthokeratology，即角膜塑形术。第二代设计为三区设计，镜片的基弧较中央角膜平1.5~4.0D，但第二弧却较陡。这种镜片较第一代设计居中性有很大改善，也大大缩短了治疗时间。
1、尽管第二代塑形镜较第一代有了很大进步，其依然存在一些明显缺陷。第二弧（反转弧）很宽，变翘量大，引发镜片无规则移动，维持镜片良好的定位和居中性仍然较困难。
2、第二代塑形镜通常也需要多副才能到达最终矫治效果。患者首次配戴是一般既定做两副镜片，第二副比第一副的基弧平0.10mm。患者戴4小时后检查镜片的松紧程度，如果紧了，即换成第二副配戴。第二副镜片戴1~3周后如果由于角膜外形重塑而紧了，就需要定做第三副镜片。每一副镜片的光度也相应地调整以保证患者在白天配戴时有良好的戴镜视力。
3、这种利用4~5副镜逐步降低近视度数的方法是为了控制好中心定位。最初的2~7天一般降低1.0D左右的近视度数，之后3~6个月的治疗期最终减少2.00D~3.00D的近视度数。