Unter einer aplanatischen Abbildung versteht man in der geometrischen Optik die von sphärischer Aberration freie Abbildung eines auf der optischen Achse liegenden Objektpunkts durch eine sphärische Fläche.
Dazu muss eine der folgenden Bedingungen erfüllt sein:
Eine solche aplanatisch abbildende Fläche nennt man auch Aplanatische Fläche. Ob eine Fläche aplanatisch wirkt, hängt aber nicht nur von dieser selbst ab, also von ihrem Radius und den Brechungsindizes davor und danach, sondern auch von der Position des Objektpunkts. Ändert sich dessen Schnittweite, ist die Abbildung im Allgemeinen nicht mehr aplanatisch.
Man kann keine reelle aplanatische Abbildung eines Objektpunkts vor dem System auf einen Bildpunkt hinter dem System erreichen. Aus obigen Bedingungen folgt, dass entweder Objekt oder Bild virtuell sein müssen. Bei einer reellen Abbildung braucht man eine asphärische Fläche, um die sphärische Aberration vollständig zu korrigieren. Doch auch durch eine Kombination mehrerer sphärischer Flächen kann sie in sehr guter Näherung korrigiert werden.
Mit einer Zerstreuungslinse lässt sich ein aplanatischer Telekonverter realisieren. Die aus dem vorgeschalteten Objektiv kommenden Randstrahlen treffen senkrecht auf die erste Fläche, diese ist also aplanatisch gemäß Bedingung 2, und die zweite Fläche wird stärker gekrümmt, so dass sie aplanatisch gemäß Bedingung 3 ist. Das Gesamtsystem aus Grundobjektiv und Konverter ist (zumindest für eine Lichtwellenlänge) frei von sphärischer Aberration, wenn es das Grundobjektiv auch ist. Ein solcher Telekonverter wäre in der Praxis aber nicht besonders gut, denn es ist nur die sphärische Aberration korrigiert, und die übrigen Abbildungsfehler nicht.