A mélységészlelés az a képesség, hogy három dimenzióban lássuk a világot, és megítéljük a tárgyak távolságát. A két retina sík képeit koherens térérzetté alakítja.

A binokuláris jelzések a két szem által érzékelt kissé eltérő nézeteken alapulnak. A retina diszparitását – a két kép közötti különbséget – az agy számítja ki, hogy pontos mélységinformációkat kapjon a közeli tárgyakról. A konvergencia, a szemek befelé fordulása, további jelet szolgáltat közeli távolságon. A monokuláris jelzések csak az egyik szemre vonatkoznak, és nagyobb távolságokon válnak fontosabbá: a relatív méret, az interpozíció, a lineáris perspektíva, a textúragradiens és a mozgásparallaxis mind hozzájárulnak.

A csecsemők életük első néhány hónapjában mélységérzékenységet mutatnak, amint azt a vizuális sziklaszirtek is bizonyítják. A tapasztalat finomítja ezt a rendszert; azok az emberek, akik kevés derékszögű környezetben nőnek fel, kevésbé lehetnek fogékonyak bizonyos perspektívikus illúziókra. A mélységérzékelést megzavarhatja a kancsalság vagy az egyik szem látásvesztése, ami arra kényszeríti a hallgatókat, hogy jobban támaszkodjanak a monokuláris információkra.

Mélységérzékelés nélkül a világ egy lapos kollázs maradna. Segítségével magabiztosan érjük el, navigálunk és kerüljük el az akadályokat.