Gli occhi sono distanziati e indipendenti l'uno dall'altro con campo visivo proprio;  solo l'area davanti al muso offre una visione dei campi sovrapposti.
I coni d'ombra della visione bioculare vengono compensati con il movimento del corpo. Quasi tutti i pesci limitano la loro visione a non più di 10 m, con acqua limpida potrebbe arrivare a 40 m di distanza. Gli elasmobranchi sono fortemente ipermetropi.
I predatori e pesci piatti hanno occhi ravvicinati con un campo visivo ad elevata definizione in prossimità della testa. Alcuni pesci hanno occhi telescopici.

La luce entrata nel bulbo oculare, attraversa il cristallino, che tramite i muscoli viene spostato in avanti e indietro per mettere a fuoco le immagine vicine o lontani. Dopo aver attraversato il fluido oculare e giunge su un tessuto  in grado di regolare l'intensità luminosa, amplificandola se necessario, e per sopperire alla mancanza della pupilla.
La retina è composta da bastoncini e coni. I bastoncini e sono più sensibili alla luce debole. I coni intervengono per luminosità elevate e tendono a sparire in pesci viventi in habitat scuri, specie nelle profondità marine. Quando la luce colpisce i pigmenti, si genera una reazione chimica che produce l'impulso nervoso, che viene trasportato dal nervo ottico al cervello per l'elaborazione.
I pesci hanno sviluppato fotorecettori sensibili e capaci di catturare fotoni a basse intensità luminose. I pigmenti visivi, in abbondanza nelle cellule fotorecettrici dell'occhio, variano da specie a specie e dall'ambiente in cui vivono i pesci.
I pesci pelagici, oceanici o di acque profonde, hanno pigmenti visivi capaci di essere molto efficienti ai verdi e ai blu.
I pesci che frequentano acque superficiali costiere hanno fotoricettori con una più ampia sensibilità che va dai blu all'arancio-rosso.
I pesci migratori nella colonna d'acqua  verticale hanno sviluppato pigmenti in grado di adeguarsi ad ambienti a luminosità diversa.
Alcuni pesci hanno sviluppato pigmenti in grado di percepire lunghezze d'onda anche molto diverse da quelle presenti nell'ambiente di vita, grazie ad un meccanismo di accentuazione dei contrasti visivi di oggetti presenti.
I pesci abissali hanno sviluppato fotoricettori in grado di percepire la bioluminescenza prodotta dai fotofori lungo il corpo e la testa, tipiche di alcune specie di profondità.

Occhio pineale
Ghiandola del cervello sensibile alla luce (anche di intensità molto bassa), recettore di variazioni di intensità luminosa su base giornaliera e stagionale, probabilmente implicata nelle variazioni comportamentali correlate al ciclo della luce