视网膜视差是指投射到两个视网膜上的图像之间的细微差异。由于双眼水平分开，因此每个眼睛接收到的图像略有不同；视觉系统利用这种差异作为双眼深度线索。

近处物体产生的视差比远处物体更大。视觉皮层中的神经元对特定的视差敏感，并发出相应的深度信号。这种线索在几米范围内尤其精确，随着距离的增加，其信息量逐渐减少，此时单眼线索开始发挥作用。立体镜、3D电影和虚拟现实显示器正是利用视网膜视差，向每只眼睛呈现略有不同的图像。

幼年时期缺乏双眼视觉的人通常立体视觉能力较差，更依赖单眼信息。某些光学设备造成的视差暂时性改变会损害精细的深度判断。视网膜视差是立体深度知觉的几何基础。

双眼视野之间的微小差异，正是大脑能够计算出精确的近距离深度信息的原因。