玻璃的光学不均匀性是由退火温度不均匀或内部残余应力引起的，使玻璃各部分折射率产生差异。对于大尺寸光学元件，如果光学不均匀性存在的面积较大，将降低像的分辨率及其质量。光学玻璃最重要的性质之一是材料折射率的空间均匀性极好。能够从玻璃均匀性中区分材质折射率的整体或大范围均匀性以及小范围的偏离。条纹就是玻璃均匀性在空间上小范围的变化，变化的范围大约是0.1～2毫米。

整体非均匀性的产生主要有3个原因：①熔炼工艺，光学玻璃采用连续熔炼工艺生产。熔炼过程中化学组分梯度导致折射率的非均匀性。梯度产生的原因是特殊组分的表面挥发和（或）与模具材料接触的部分熔化物发生了反应。由于连续熔炼和浇铸过程中的工艺控制，观察到的折射率只是一个时间函数。在不同时间从浇铸中得到的那些具有最高均匀性的玻璃，其折射率在时间上几乎不变。②由于热均衡导致的密度变化，密度变化取决于玻璃的热历史。在较高温度，实现均衡密度所用的时间小于较低的温度。在转变温度附近，不同温度实现的均衡密度是不同的。接近温度时，不受控制的玻璃冷却将产生折射率的空间不均匀性。在光学玻璃生产中，连续的精密退火避免了这种不均匀性。为了避免热梯度，玻璃应从稍高于温度的地方开始缓慢冷却。③在冷却过程中由于温度梯度导致的永久性应力。

光学材料均匀性直接影响透射光学系统的波面质量，改变系统的波像差。对材料光学均匀性的测量提供了3种方法：平行光管法、全息干涉法、多光束球面干涉法。均匀性有两种表示方法：①以光路中放入玻璃后的分辨率与不放玻璃分辨率之比表示；②以各部位间折射率微差值表示。