Diz-se que uma criatura com dois olhos usados juntos para ver uma única imagem tem visão binocular. Criaturas com visão binocular têm muitas vantagens sobre criaturas com apenas um olho ou criaturas que não são capazes de usar seus olhos múltiplos juntos. Em um nível muito simples, um segundo olho fornece um nível seguro de redundância; se um olho é perdido, outro ainda está lá, permitindo que a criatura veja. Usar dois olhos juntos também melhora a capacidade da criatura de ver objetos que são, por qualquer motivo, difíceis de ver. De modo geral, devido à distância entre dois olhos, uma criatura com visão binocular terá um campo de visão mais amplo do que uma criatura sem.
Outro aspecto importante da visão binocular é a estereopsia, que permite que as criaturas percebam a profundidade. A estereopsia ocorre quando dois olhos percebem um objeto e seus arredores de dois ângulos ligeiramente diferentes, o que ocorre naturalmente por causa das posições ligeiramente diferentes dos olhos. Por causa dos diferentes ângulos, os olhos são capazes de perceber a profundidade e a distância. Isso é especialmente importante para animais predadores, que precisam avaliar a distância entre eles e suas presas. É um pouco menos importante caçar animais; seus olhos tendem a estar muito distantes, o que lhes dá um campo de visão muito maior.
Ter dois olhos diferentes que veem duas imagens ligeiramente diferentes pode ter alguns efeitos interessantes. Em alguns casos, geralmente envolvendo algum tipo de dano ou desordem, um olho vê uma imagem que é bem diferente do outro olho. Em alguns casos, as diferentes imagens vistas pelo olho são fundidas. Às vezes, uma criatura experimenta visão dupla, na qual vê duas imagens do objeto frequentemente sobrepostas.
Pode haver muitas anomalias e distúrbios visuais diferentes que tendem a prejudicar a visão de maneiras diferentes. Em algumas pessoas, as diferenças nos músculos de cada olho fazem com que um olho ou outro flutue, desalinhando a visão binocular adequada. Os testes oculares em busca de anomalias na visão binocular geralmente verificam se os olhos de um indivíduo são capazes de trabalhar juntos para seguir um objeto, manter o foco em um objeto e trabalhar juntos para ver apenas um objeto a distâncias curtas ou longas. Se os olhos não conseguirem realizar essas tarefas, podem ser necessárias lentes corretivas ou cirurgia para reparar os olhos e restaurá-los ao seu funcionamento normal.