A imagem de um objeto fixado incide ao mesmo tempo sobre a fóvea de cada olho (fixação bifoveal) e os meridianos verticais da retina estão aprumados. Isso ocorre porque os olhos estão ligados aos músculos oculomotores, que os mantêm alinhados e permitem-lhes o movimento necessário para observar diversos objetos em lugares diferentes, sem que, para isso, seja necessário movimentar a cabeça. Quando ocorre alguma alteração nesta movimentação ocorre o estrabismo.
Portanto, os músculos oculomotores são os músculos que movem os olhos. Fazem parte deste grupo os músculos reto medial, reto temporal, reto superior, reto inferior, oblíquo inferior, oblíquo superior, orbital e levantador da pálpebra superior.
O músculo levantador da pálpebra mantém estreita relação com as paredes da órbita superior e possui expansões ligamentosas que se unem ao reto superior. Já os dois músculos oblíquos controlam o movimento de torção e os movimentos para cima e para baixo.
O nervo abducente inerva o músculo reto temporal, enquanto o nervo troclear inerva o músculo grande oblíquo e, pos sua vez, o nervo oculomotor inerva os três músculos retos e o oblíquo superior. Graças ao jogo antagônico dos grupos musculares é que os olhos permanecem na mesma profundidade da órbita, sendo os músculos retos os retratores e os oblíquos os protratores.
Este padrão de inervação dos seis músculos oculomotores limita um dos três graus de liberdade rotativa do olho. Os outros dois graus constituem coordenadas rotacionais independentes. Por causa da posição espacial diferenciada de cada olho, a imagem de cada um deles é ligeiramente diferente. A visão binocular ocorre através da fusão sensorial e da estereopsia, dois processos fisiológicos diferentes.