垂轴像差可以分为球面像差和彗差两种。
垂轴像差是光学系统中一种重要的像差它是指光线通过光学系统的垂直方向上，不同位置的物点在成像平面上的像点与理想像点之间的偏差。垂轴像差的存在会导致成像质量下降，影响观察者对物体细节的分辨能力。因此，研究和解决垂轴像差问题对于提高光学系统的成像质量具有重要意义。
垂轴像差可以分为球面像差和彗差两种。球面像差是由于光线在球面透镜或曲面镜上的折射作用而引起的，使得不同位置的物点成像位置存在差异。彗差是由于光线在非球面透镜或曲面镜上的折射作用引起的，使得成像平面上的像点不再位于理想的焦点位置。
球面像差主要包括球差、像散和像散变化。球差是指由于透镜的球面形状而引起的像点成像位置与理想位置之间的差异。当光线通过球面透镜时，位于透镜中心和边缘的光线会有不同的折射程度，从而导致不同位置的物点成像位置不同。
像散是指不同位置的物点成像位置与理想位置之间的差异随着物点位置的改变而变化。像散变化是指像散随着物点位置的改变而发生变化，使得不同位置的物点的成像质量存在差异。
彗差主要包括弧差、像场弯曲和像散变化。弧差是指由于透镜或曲面镜的非球面形状而引起的像点成像位置与理想位置之间的差异。像场弯曲是指成像平面上不同位置的像点不再位于同一平面上，而呈现出弯曲的形状。像散变化是指像散随着物点位置的改变而发生变化，使得不同位置的物点的成像质量存在差异。
垂轴像差的产生机制可以通过几何光学的原理进行解释。根据几何光学的理论，光线在折射界面上的折射规律可以由斯涅尔定律描述。斯涅尔定律表明，光线在折射界面上的入射角和折射角之间满足一个固定的关系。当光线通过球面透镜或曲面镜时，由于不同位置的光线入射角不同，折射角也会不同，导致成像位置的偏差。
为了减小垂轴像差，可以采取一些光学设计上的改进措施。例如，可以通过使用非球面透镜或曲面镜来纠正球面像差和彗差。非球面透镜或曲面镜的曲率半径可以根据入射光线的位置来进行调整，使得不同位置的光线折射程度相同，从而减小像差的产生。
此外，还可以采用多透镜组合的方式来共同纠正垂轴像差，提高光学系统的成像质量。