ოპტიკური ილუზიების მიზეზებს იკვლევენ, როგორც  ფიზიოლოგოური მხედველობის განხილვისას, ასევე  მხედველობითი  აღქმის ფსიქოლოგიური შესწავლის ჩარჩოში.

ფიზიკური ილუზიები გამოწვეულია ფიზიოლოგიური  მიზეზებით.
ფიზიოლოგიური იუზიებია:

1. ფერის აღქმის ილუზია
2. სიღრმის აღქმა

3. ზომების აღქმა

4. მოძრავი ილუზიები

5. შეუძლებელი ფიგურები და ობიექტები

6. შებრუნებები

7. სტერეოილუზიები

8. მთვარის ილუზია

9. ეიმსის ოთახი

                         სინათლის აღქმის ილუზია 

უკვე დიდი ხანია ცნობილია,რომ როდესაც თვალის ბადურაზე გამოსახულება, რომელიც შედგება ნათელი და ბნელი უბნებისაგან, სინათლე განათებული ნაწილიდან თითქოს გადაედინება ბნელ უბნებზე,  ამ მოვლენას ეწოდება ირრადიაცია.

სიღრმის აღქმა

სიღრმის აღქმის ილუზიები წარმოადგენენ აღსაქმელი საგნის და მისი თვისებების არაადეკვატურ ასახვას. ამჟმად  განსაკუთრებით შესწავლილია ილუზიური ეფექტები, რომლებიც  დაიკვირვება ორგანზომილებიანი  კონტურული გამოსახულებების  მხედველობითი აღქმისას. ტვინი გაუცნობიერებლად  ხედავს მხოლოდ  ერთმხრივ-ამოზნექილ(ჩაზნექილ)  ნახატებს. აღქმა დამოკიდებულია გარე (რეალური ან წარმოსახვითი)  დანათების მიმართულებაზე.

ზომის აღქმა

ილუზიებს ხშირად მივყავართ რეალური გეომეტრიული  სიდიდეების სრულიად არასწორ რაოდენობრივ შეფასებამდე. თურმე შეიძლება  შეგვეშალოს 25% და მეტი, თუ თვალის ზომის შეფასებას შევამოწმებთ სახაზავით.  ეს ეხება  სიგრძეებს და ფართობებს. შეიძლება ასევე ვაჩვენოთ, რომ ნათქვამი სამართლიანია კუთხეების   და ა.შ. მიმართ.

მოძრავი ილუზიები

• უძრავი გამოსახულება გვეჩვენება მოძრავად
• ერთნაირი ზომის მოძრავ ბურთულებზე დაკვირვებისას ისინი სხვადასხვა ზომისა გვეჩვენება
• ერთი და იგივე მბრუნავი გამოსახულება შეიძლება ბრუნავდეს სხვადასხვა მხარეს  ან ასრულებდეს რხევით მოძრაობას.

შეუძლებელი ფიგურები და ობიექტები

შეუძლებელ ფიგურები და ობიექტები ყველაზე ცნობილია მხატვარ მორის ეშერის ნამუშევრებში. ასეთი ნახატების დათვალიერებისას ყოველი ცალკეული დეტალი გვეჩვენება ჭეშმარიტად, მაგრამ თუ მოისურვებთ ხაზზე დაკვირვებას, აღმოჩნდება, რომ ეს ხაზი არის არა კედლის გარე კუთხე არამედ შიდა, ცნობილია ასევე  პენროუზის, რუტერსვარდის და ეიმსის ფიგურები.

   შებრუნებები

შებრუნება წარმოადგენს ოპტიკური ილუზიის სახეს, რომელშიც აღსაქმელი ობიექტის ხასიათი  მზერის მიმართულებაზეა დამოკიდებული.ერთ-ერთ ასეთ ილუზიას წარმოადგენს ,,იხვნისკარტა”.

სტერეოილუზიები

სტერეო წყვილები, რომლებიც დადებულია სტრუქტურაზე (ბელა იულემი, უნგრეთი) საშუალებას  გვაძლევენ დავაკვირდეთ სტერეოგამოსახულებას, როგორც ჩვეულებრივ სტერეო წყვილს. პერიოდული გამოსახულება აადვილებს თვალების გაშლას (როგორც წესიუსასრულობაზე) რაც  თვალის ფოკუსირების შედეგად რამდენიმე ათეული სანტიმეტრის მანძილზე საშუალებას იძლევა დავინახოთ სტერეოგამოსახულება.

მთვარის ილუზია

მთვარის ილუზია ხასიათდება იმით, რომ ციური სხეულის (მზე, მთვარე)  აღსაქმელი ზონა 1,5-3 _ჯერ მეტია მისი მდებარეობისას ჰორიზონტთან ახლოს ვოდრე მაღლა ცაში მდებარეობის შეფასებისას.

ეიმსის ოთახი

ადელბერტ ეიმს უმცროსის მიერ 1946 წელს გამოგონილი  ოთახი წარმოადგენს სამგანზომილებიანი ოპტიკური ილუზიის მაგალითს.ოთახი პროექტირებულია ისეთნაირად, წინიდან გვეჩვენება ჩვეულებრივად, პერპენდიკულარული კედლებითა და ჭერით, სინამდვილეში ოთახის ფორმა წარმოადგენს ტრაპეციას.უკანა კედელი განლაგებულია ძალიან მახვილი კუთხით ერთი კედლის მიმართ, შესაბამისად, ბლაგვი კუთხით მეორეს მიმართ. ამრიგად მარჯვენა კუთხე მნიშვნელოვნად ახლოსაა დამკვირვებელთან, ვიდრე მარცხენა.

ილუზიის ხარჯზე, რომელიც ძლიერდება დამახინჯებული ჭადრაკის უჯრებით კელებსა და იატაკზე, ადამიანი მდგარი ახლო კუთხეში გამოიყურება გიგანტად, შედარებით იმასთან ვინც დგას მოშორებულ კუთხეში. როდესაც ადამიანი მოძრაობს ერთი კუთხიდან მეორეში დამკვირვებელს ეჩვენება, რომ ის მკვეთრად იზრდება ანდა პირიქით პატარავდება.