コンタクトレンズ(以下ＣＬ)の角膜上の安定性は次の三つに分けて考えることができる.
・ＣＬが角膜から外れて落ちない安定性(主に表面張力による).
・ＣＬが角膜中央付近に位置する安定性(主に強角膜の形状による).
・瞬目時にゆっくり動く安定性(主に涙液とＣＬ素材の粘弾性による)．
まず，一つ目のＣＬが角膜から外れて落ちない安定性についてマクロな観点から考えよう．表面張力で貼りついているから落ちない，とよくいわれるが，ここではＣＬを装用して真下を向いた状態（図１）を考える．下向きに重力が慟いているから，そのままではＣＬは落下してしまう．しかしCIL下の涙液とＣＬの界面，つまりＣＬのエッジの部分で表面張力が働いており，ＣＬを下に落とすには表面張力に逆らって水面を引き伸ばすために，界面長（エッジの全周長）に比例した力が必要となる．涙液の表面張力を水と同一の72.8
(×10￣3N/ｍ）と仮定し，ＣＬの直径を９ｍｍとすると，ＣＬのエッジ周は0.0045
mであるから，ＣＬを下に引くには0.002Nの力が必要となる.
1kg重= 9.8Nであるから，表面張力は約0.2gに相当し，ハードＣＬの重量より1桁大きい．真下を向いて大きく目を開けても，ＣＬに働く重力より表面張力の方が大きいため，ＣＬが目から離れて落下することは起きない．
この現象をミクロな観点からみた。涙液は水分子相互間の水素結合を主体とした引力によって収縮しようとするが，水分子と角膜の間，水分子とＣＬの間にも引力が働くから，ＣＬと角膜の界面では涙液はそれぞれＣＬ，角膜の方に引かれ，その中間では水，つまり角膜中央の方向に引かれる．結果として涙液と空気の界面は凹面となる．この時ＣＬを剥がそうとすると，ＣＬ表面と水分子間の引力に逆らう力が必要となる．これは水分子が極性を持つため，ＣＬや角膜の表面との間にも分子間力が働きやすいからである.ＣＬなどの表面に水滴を置いた場合，相互の引力が強いと水滴は平たくなり，接触角は小さくなる。逆にＣＬ表面と水分子間に引力が働かない場合には，水分子相互間の引力のみとなるため，水滴は球に近くなり，接触角が大きい撥水状態となる(図3b).この時，界面は図3aのようになり，ＣＬ表面と涙液の間には分子間力が働かないから，ＣＬは涙液から容易に離れて落下することになる．実際，2枚のプラスティック板の回に水を挟んで上の板を持ち上げると表面張力(あるいは本とプラスティック表面問の分子間引力バこよって下の板も一緒に持ち上がるが，シリコーンオイルを塗って表面を撥水性に変えると，図4bのように，下の板は持ち上がらなくなる.ＣＬの親水性はCL前面を滑らかに濡らすために必要であるが，同時にＣＬ後面において涙液と接着するためにも必要なのである．以上，ハードＣＬについて考察したが，ソフトＣＬの場合にもＣＬの変形や，ＣＬに被さる上下眼瞼による押さえなどの点を除いて，同じ理屈が成り立つ．
次に二つ目のＣＬが角膜中央付近で安定しようとする性質(センタリング,
centration)について考えよう.ＣＬが角膜から落ちないことはわかったが，角膜に乗ってはいても，重力のためにＣＬは下方にずれてしまうはずである．実際には角膜のカーブは球面ではなく，周辺にいくほどフラットになっているため，ＣＬは中央付近に留まることになる．ハードＣＬが重力によって下方にずれた場合，図５のように角膜下方では，よりフラットな周辺部角膜にＣＬのエッジが乗り上げてしまい，逆に上方のＣＬエッジはよりステイープな中央部角膜に移動するため，浮いてしまう．このエッジの浮きに対して表面張力が働くから，下方での機械的抵抗と上方での表面張力による吸引によってＣＬは中央に戻ることになる1).逆に角膜が周辺部まで同一の曲率を持つ球面の場合，このようなＣＬを中央に留める力は働かず，重力のまま下方にずれていってしまう．これはround
corneaと呼ばれ，ハードＣＬ処方がむずかしい症例である。
ソフトＣＬの場合は粘弾性を持つから，重力や瞬目によってＣＬが移動した場合，表面張力によって角膜表面に接着しながら，角膜の曲率変化に応じてＣＬ自体が変形していく．ソフトＣＬが下方に移動すると，よりフラットな周辺部角膜，さらにフラットな球結膜のカープに沿って伸展されるため，大きな弾性力が発生し，いわば輪ゴムが引き伸ばされた状態になる．これがＣＬを中央に戻す力として働き，ＣＬを中央に保つ．また瞬目時に下方に移動したCLが，開瞼後，中央に復位する原動力となる。ソフトＣＬがフラットすぎる場合は，いわば輪ゴムが弛んでいるため弾性力が発生せず,
CLのセンタリングは悪化することになる．また，変形を受ける面積が広いほど弾性力の合計も大きくなるため，面積が広い，すなわち直径が大きいソフトＣＬほどセンタリングが良いことになる．これらに加えて，ハードＣＬの場合には，中央部が厚い強度遠視用ＣＬは，CLの重心が前方に移動するため下方にずれやすくなり，逆に周辺部が厚い強度近視用ＣＬは重心が後方に移動して安定しやすくなるといった要素も加わる．
最後に三つ目の点であるが，瞬目などによってＣＬが動く際，涙液が粘弾性物質として働き，ＣＬの動きに抵抗を加える。ソフトＣＬの場合はＣＬ自体も粘弾性物質であるため,
CLの変形による抵抗も生ずる．これらによってＣＬはゆっくり動くことになる.ＣＬ下の涙液層が厚くなると粘弾性は低下するため，フラットなフィッティングではＣＬの動きが速すぎ，安定しにくい結果となる．