視網膜視差是指投射到兩個視網膜上的影像之間的細微差異。由於雙眼水平分開，因此每個眼睛接收到的圖像略有不同；視覺系統利用這種差異作為雙眼深度線索。

近處物體產生的視差比遠處物體大。視覺皮層中的神經元對特定的視差敏感，並發出相應的深度訊號。這種線索在幾公尺範圍內尤其精確，隨著距離的增加，其資訊量逐漸減少，此時單眼線索開始發揮作用。立體鏡、3D電影和虛擬實境顯示器正是利用視網膜視差，向每隻眼睛呈現略有不同的影像。

幼年時期缺乏雙眼視覺的人通常立體視覺能力較差，更依賴單眼資訊。某些光學設備造成的視差暫時性改變會損害精細的深度判斷。視網膜視差是立體深度知覺的幾何基礎。

雙眼視野之間的微小差異，正是大腦能夠計算出精確的近距離深度資訊的原因。