La disparité rétinienne correspond à la légère différence entre les images projetées sur les deux rétines. Les yeux étant séparés horizontalement, chacun reçoit une vision légèrement différente du monde ; le système visuel utilise cette différence comme indice binoculaire de profondeur.

Les objets proches produisent des disparités plus importantes que les objets éloignés. Les neurones du cortex visuel sont sensibles à des disparités spécifiques et signalent les profondeurs correspondantes. Ce signal est particulièrement précis à quelques mètres et devient moins informatif à plus grande distance, où les indices monoculaires prennent le relais. Les stéréoscopes, les films 3D et les casques de réalité virtuelle exploitent la disparité rétinienne en présentant des images légèrement différentes à chaque œil.

Les personnes qui n'ont pas de vision binoculaire dès leur plus jeune âge développent souvent une faible acuité stéréoscopique et s'appuient davantage sur les informations monoculaires. Une perturbation temporaire de la disparité, comme avec certains dispositifs optiques, peut altérer la perception fine de la profondeur. La disparité rétinienne constitue le fondement géométrique de la perception stéréoscopique de la profondeur.

Le léger décalage entre les visions des deux yeux permet au cerveau de calculer avec précision la profondeur proche.