Les indices binoculaires sont des indices de profondeur qui dépendent de l'utilisation des deux yeux. Comme les yeux sont séparés horizontalement, chacun reçoit une vision légèrement différente du monde ; le système visuel exploite cette différence pour reconstituer la profondeur.

Le principal indice binoculaire est la disparité rétinienne. Les objets proches produisent une différence plus importante entre les deux images rétiniennes que les objets éloignés. Les neurones sensibles à la disparité du cerveau calculent la profondeur à partir de cette différence. La convergence – le mouvement des yeux vers l'intérieur lors de la fixation d'un objet proche – constitue un indice secondaire, particulièrement à courte distance. Ensemble, ces indices permettent d'évaluer la profondeur avec précision à quelques mètres près.

Les indices binoculaires ne sont pas la seule source d'information sur la profondeur. Les indices monoculaires, tels que la taille relative, l'occlusion et la parallaxe de mouvement, fonctionnent avec un seul œil et prédominent à grande distance. Pourtant, la vision stéréoscopique fine qui nous permet d'enfiler une aiguille ou d'attraper une balle repose en grande partie sur la disparité binoculaire. Les personnes qui souffrent d'un déficit de vision stéréoscopique depuis la petite enfance développent souvent une dépendance compensatoire aux indices monoculaires et peuvent ne pas se rendre compte de ce déficit avant d'être testées.

Les films en trois dimensions et les écrans de réalité virtuelle fonctionnent en présentant à chaque œil une image légèrement différente, recréant artificiellement le repère binoculaire naturel.