A perceção de profundidade é a capacidade de ver o mundo a três dimensões e de avaliar a distância dos objetos. Transforma as imagens planas nas duas retinas numa sensação coerente de espaço.

As pistas binoculares dependem das perspectivas ligeiramente diferentes que cada olho recebe. A disparidade retiniana — a diferença entre as duas imagens — é calculada pelo cérebro para fornecer informações precisas de profundidade aos objetos próximos. A convergência, o movimento de convergência dos olhos, fornece um sinal adicional a curtas distâncias. As pistas monoculares funcionam com apenas um olho e tornam-se mais importantes a distâncias maiores: o tamanho relativo, a interposição, a perspectiva linear, o gradiente de textura e a paralaxe do movimento contribuem para esta percepção.

Os bebés demonstram sensibilidade à profundidade nos primeiros meses de vida, como demonstrado pelas experiências com precipícios visuais. A experiência melhora o sistema; as pessoas que crescem em ambientes com poucos ângulos retos podem ser menos suscetíveis a certas ilusões de perspetiva. A perceção de profundidade pode ser prejudicada pelo estrabismo ou pela perda de visão num dos olhos, obrigando a uma maior dependência da informação monocular.

Sem a perceção de profundidade, o mundo permaneceria uma colagem plana. Com ela, alcançamos, navegamos e evitamos obstáculos com confiança.