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  複雜的眼睛可以區分形狀及顏色。許多動物(尤其是掠食類動物)的視知覺需要大區域的雙眼視覺來提高深度知覺。另外一些動物的眼睛位置可以使其視野達到最大,像是兔及馬,不過其視覺就是單眼視覺了。  最早演化出眼睛的動物是在約五億年前,寒武紀大爆發時。這些動物的最近共同祖先有視覺需要的生物化學機能,動物門的分類共有39種(包括已滅絕動物門),其中有6個門中的96%種的動物有較複雜的眼睛。在大部分的脊椎動物及一些軟體動物中,光可以進入眼睛,投影到眼睛後面,對光敏感的細胞,稱為視網膜。視網膜中的視錐細胞(偵測顏色)及視杆細胞(偵測亮度)偵測光線,轉換到神經上的訊號。視覺訊號藉由視神經傳送到大腦,這類的眼睛多半是球形的,其中有透明的膠狀物質,稱為玻璃體,前面有對焦的晶狀體及虹膜,虹膜周圍肌肉的伸展及收縮會改變虹膜的大小,因此調整進入眼睛光線的多少,若有足夠光線時,也可以減少像差。大部分頭足綱、魚、兩棲動物及蛇的晶狀體是固定形狀的,焦距調整則是由伸縮晶狀體來達成,類似相機調整焦距的方式。  大多數節肢動物具有複眼,是由許多的小平面組成,可能是一個眼睛提供單一的畫素資訊,也可能是一個眼睛提供多個資訊。每一個小平面的感測器會有其自己的晶狀體及感光細胞,有些眼睛甚至有28,000個感測器,以六角形排列,以產生完整的360°視覺。複眼對物體的移動十分靈敏。有些節肢動物(像是捻翅目)的複眼只有幾個小平面,每個都有獨立的視網膜可產生影像。每一個眼睛觀察不同的事物,在腦中會產生整個眼睛所得到的融合影像,因此可以產生高解析度的影像。  蝦蛄的眼睛可以處理從到紅外線延伸到紫外線範圍的高光譜影像,是世界上最複雜的彩色視覺系統。已滅絕的三葉蟲也有獨一無二的複眼,用透明的方解石晶體作為眼睛中的晶狀體,因此其眼睛不像大部分的動物一様是軟的。眼睛中的晶狀體會隨三葉蟲不同而不同,最少的只有一個,最多的在一個眼睛裡有上千個晶狀體。  單眼和複眼不同,只有一個晶狀體,像蠅虎科的生物有許多對視野很小的單眼,再配合其他較小的眼睛提供外圍視覺。有些昆蟲幼蟲(例如毛蟲)有另一種單眼,只有大約的視覺。蝸牛的眼睛稱為眼點,是非常簡單的眼睛,有感光細胞,但無法將光線投影到其他細胞,嚴格來說只有辨別亮暗的功能,沒有一般定義的視覺功能,這可以讓蝸牛避免直接的日照。像生活在深海噴口附近的生物,其複眼已被調整為偵測熱泉產生的紅外線,因此可以發現熱泉而避開。

  

  單眼在動物界中相當常見,帶有水晶體結構的眼睛至少在動物演化過程中(立方水母→甲殼動物→環節動物→頭足類動物→脊椎動物)歷經了7次演化。  注意:脊椎動物的透鏡眼和頭足動物的透鏡眼是典型的趨同演化,相似的構造,相似的作用,但是來源的胚層不同。

  為了能使光線聚集到一點,它們必須被折射。折射的多少取決於觀察物體的距離。一個遠的物體要求晶體的曲折程度要小於近的物體。很多折射發生在具有固定曲率的角膜上,同時根據折射的要求通過調節肌肉來控制晶體完成剩下的折射。

  眼球結構分為:
眼(亦稱眼睛、目、目睭)是視覺的器官,可以感知光線,轉換為神經中電化學的脈衝。比較複雜的眼睛是一個光學系統,可以收集周遭環境的光線,藉由虹膜調整進入眼睛的強度,利用可調整的晶狀體來聚焦,投射到對光敏感的視網膜產生影像,將影像轉換為電的訊號,透過視神經傳遞到大腦的視覺系統及其他部分。眼睛依其辨色能力可以分為十種不同的種類,有96%的動物其眼睛都是複雜的光學系統。其中軟體動物、脊索動物及節肢動物的眼睛有成像的功能。