Øyet ser optiske illusjoner i mange forskjellige situasjoner. De kan sees i det daglige for eksempel oppnådd bevegelse i en stasjonær gjenstand. Alle slike illusjoner skyldes hjernens visuelle område misinterpreting visuell informasjon.

Rod og Cone Arrangement

Fotoreseptorcellene i øyet er de staver og tapper. De er plassert i netthinnen. Det er om lag 126 millioner stang og kjegle celler som samler lys fra omgivelsene. Innspillene fra disse cellene er kanaliseres inn rundt én million ganglion celle axoner. Disse ganglion celle axoner utgjør synsnerven. Den optiske nerven transporterer det visuelle signal til hjernen. Denne trakt av visuell informasjon skaper en situasjon hvor visuelle data kan bli sendt tilbake til den visuelle område i hjernen og mistolkes i form av en optisk illusjon.

Oksipital lob

Den oksipital lob på baksiden av hjernen utgjør det visuelle område av hjernen. Den venstre occipital lobe visualiserer høyre halvdel av synsfeltet, og retten occipital lobe visualiserer den venstre halvdelen av synsfeltet. Kombinasjonen av visuelle bilder er det som tillater oss å ha dybdesyn. Visse typer romlige ordninger og visse typer bevegelse vil føre til at hjernen til å feiltolke informasjonen, og skaper en optisk illusjon.

Figur / Ground Illusions

Denne type illusjon omhandler hvordan øyet og visuelle systemet tolker en stasjonær form i miljøet. Det beste eksemplet på dette er ansiktet / vase illusjon. Denne optiske illusjonen inneholder to ansikter i profil som står overfor hverandre. De to profilene lage omrisset av en vase. Avhengig av hvilken av bildene personen betaler oppmerksomhet til, vil han se enten en vase eller profilen til to ansikter. Te visuelle området av hjernen må arbeide raskt for å få følelse av bildet som det er visning. I tilfelle av en skikkelse / bakke illusjon, velger det et formål å fokusere på, figuren, og resten er bakgrunnen. I enkelte situasjoner kan det endres.

Motion Illusions

Det finnes spesielle typer visuelle celler i occipital lobes som behandler visjonen av objekter i bevegelse. Disse cellene kan gjennomgå sensorisk tilpasning. Et eksempel på dette er fossen illusjon. Hvis en person ser et bilde av en foss i bevegelse i flere minutter og deretter umiddelbart ser et stillbilde av samme fossen, vil bildet av fossen ser ut til å være på vei oppover. Dette er fordi de visuelle celler i oksipital lob har tilpasset seg den nedadgående bevegelse. For å holde oss fra å få reisesyke, må de andre visuelle celler motvirke at bevegelse. Når den nedadgående bevegelsen har stoppet, vil cellene som jobber for å holde vår likevekt bli lurt. Deres nevrale tilpasning vil føre dem til å vise stasjonært objekt som beveger seg oppover.

Størrelse Illusions

Den visuelle delen av hjernen bruker avstands signaler for å fortelle hvor stort et objekt er. Dette er grunnen til at vi vet en bil er fortsatt et stort objekt når det er en kvart mil unna. Bilen ville bare måler omtrent en tomme på en linjal på den avstanden hvis det ble målt fra vår armlengdes avstand. Imidlertid, det visuelle området av hjernen vet at en bil er stor, og slik at den forstørrer vår oppfatning av bildet. Dette kan best sees ved solnedgang. Solen er de samme 92 millioner miles fra sentrum av jorden som den beveger seg over vår himmel. Når solen er oppe i himmelen i ettermiddag, ser det mye mindre enn når den er på horisonten ved soloppgang eller solnedgang. Når det er på horisonten, kan hjernen din tolke det som en lang avstand, indusere oppfattet forstørrelse. Når det er i himmelen, er det ingen dybde signaler og dermed ikke oppfattes forstørrelse.