On dit qu’une créature avec deux yeux qui sont utilisés ensemble pour voir une seule image a une vision binoculaire. Les créatures dotées d’une vision binoculaire ont de nombreux avantages par rapport aux créatures n’ayant qu’un seul œil ou aux créatures qui ne sont pas capables d’utiliser leurs multiples yeux ensemble. À un niveau très simple, un deuxième œil fournit un niveau de redondance sûr ; si un œil est perdu, un autre est toujours là, permettant à la créature de voir. Utiliser deux yeux ensemble améliore également la capacité d’une créature à voir des objets qui, pour une raison quelconque, sont difficiles à voir. De manière générale, en raison de la distance entre deux yeux, une créature avec une vision binoculaire aura un champ de vision plus large qu’une créature sans.
Un autre aspect important de la vision binoculaire est la stéréopsie, qui permet aux créatures de percevoir la profondeur. La stéréopsie se produit lorsque deux yeux perçoivent un objet et son environnement sous deux angles légèrement différents, ce qui se produit naturellement en raison des positions légèrement différentes des yeux. En raison des différents angles, les yeux sont capables de percevoir la profondeur et la distance. Ceci est particulièrement important pour les animaux prédateurs, qui doivent évaluer la distance entre eux et leurs proies. Il est un peu moins important de s’attaquer aux animaux; leurs yeux ont tendance à être très éloignés, ce qui leur donne un champ de vision beaucoup plus grand.
Avoir deux yeux différents qui voient deux images légèrement différentes peut avoir des effets intéressants. Dans certains cas, impliquant souvent une sorte de dommage ou de désordre, un œil voit une image assez différente de l’autre œil. Dans certains cas, les différentes images vues par l’œil sont fusionnées. Parfois, une créature éprouve une vision double, dans laquelle elle voit deux images de l’objet qui se chevauchent souvent.
Il peut y avoir de nombreuses anomalies et troubles de la vision qui tendent à altérer la vision de différentes manières. Chez certaines personnes, les différences dans les muscles de chaque œil font dériver un œil ou l’autre, désalignant la vision binoculaire appropriée. Les tests oculaires recherchant des anomalies de la vision binoculaire vérifient généralement que les yeux d’un individu sont à la fois capables de travailler ensemble pour suivre un objet, de rester concentrés sur un objet et de travailler ensemble pour voir un seul objet à courte ou à longue distance. Si les yeux ne peuvent pas réussir ces tâches, des lentilles correctrices ou une intervention chirurgicale peuvent être nécessaires pour réparer les yeux et les remettre en état de fonctionnement complet.