双眼视觉是人类在物种进化后期获得的一种高级复杂的生理功能。从低等动物到人猿类高级哺乳动物，视器官逐渐进化。双眼位置由头部两侧移至正前方，双眼视神经从完全交叉到不交叉的同侧纤维占物种最大比例的变化，使双眼视野得以最大限度的重叠；在黄斑中心凹的锥细胞高密集型分布和三级视网膜神经元一对一单线连接的特殊结构、还有双眼视觉具有的方向、运动的特异性以及视皮质神经元从双眼驱动细胞的比例到初、高级视觉中枢对双眼信息的分析整合，人类在进化中无不极完善合理地奠定了双眼视觉形成的、关系到知觉、运动及中枢的解剖生理基础。
简要地说，除了上述与生俱有的因素外，双眼视觉的产生及维持还需要具备：单眼注视力和双眼注视力；同时知觉和融合能力。
(1)单眼注视力
具有单眼恒定注视某一目标的能力，即无论向哪个方向注视或目标向哪个方向移动，均能使目标不脱离该眼黄斑注视范围。
任何影响单眼注视力的因素如明显屈光间质混浊、较严重的未经矫正的屈光不正、调节障碍、弱视以及黄斑病变，尤其是单眼病变，使进入眼内的信息量不足，光线不能聚焦在黄斑中心凹或黄斑不能正常接收信息，均有可能影响双眼视觉的形成。
(2)双眼注视力
当使用双眼注视时，要能保持各个注视方位上的眼位正常和运动的协调一致。无论是对视标由近到远、由远到近的双眼异向运动，还是对某一目标所作侧向跟随的双眼同向运动，十二条眼外肌均能在中枢神经系统的控制下，遵循眼球运动准则，能够同时地非常准确、平衡、协调一致地运动，两眼平行地向不同视野方向注视，并且在两眼注视空间不同距离目标时，随着注视距离的变化不断地调节视线，保持双眼始终注视同一目标。
任何功能性的眼外肌肌力不平衡，或中枢、神经肌肉的器质性病变以及集合功能障碍、严重的调节集合比率异常等均会使眼位分离，导致双眼单视障碍。
(3)双眼同时视
两眼能同时以黄斑中心凹注视同一个物像。这是正常双眼视觉形成必需具备的最基本条件。即要求双眼黄斑中心凹及黄斑外的对应点具有正常视网膜对应关系，双眼有共同的视觉方向，无视觉抑制。
正常同时视要有正常的单眼和双眼注视力的保证，任何的眼位偏斜后，即使尚保留有周边融合，或同视机隔障法检查仍有同时知觉，实际上双眼同时注视时要么产生中心凹抑制，要么(或同时)产生异常网膜对应，是不可能保持正常同时视的。
(4)融合力
双眼有正常的融合力及融合范围，能将落在视网膜非对应点的物像通过知觉和运动性的融合调整到对应点上。只有落在视网膜对应点上的物像才能被大脑感知为同一物体。
另外，能产生知觉融合的条件是，两眼所接受的物像大小差异要在5％以下，其形状、明暗、颜色等方面要相似。因为两眼物像大小差异在5％以上则中枢将无法融合，必然产生单眼抑制。
在上述条件下，来自双眼的视觉信息在视觉中枢乃至高级整合中枢进行复杂的分析综合，形成了有深度感的完整认知。