Iluzia este perceptia falsa a unui obiect, care, spre deosebire de halucinatie, are loc in prezenta obiectului. Totusi, perceptiile eronate sunt considerate iluzii numai daca sunt valabile pentru un numar foarte mare de indivizi. Iluziile comune tuturor indivizilor cu o stare psihofiziologica normala sunt determinate de insesi legile formarii perceptiilor. In cele ce urmeaza, ne vom apleca asupra iluziilor optice.

Cea mai faimoasa si studiata iluzie de lungime este, probabil, iluzia Muller-Lyer, creata de psihiatrul german Franz Muller-Lyer in 1889. Care dintre segmentele orizontale AB si CD pare mai lung ? Desi sistemul vizual indica segmentul AB ca fiind mai lung, in realitate, segmentele sunt egale ca lungime daca le masuram. La realizarea iluziei contribuie liniile oblice. O explicatie a iluziei Muller-Lyer este ca trecerea de la perceptia tridimensionala la cea bidimensionala se face incorect. Din cauza liniilor oblice indreptate catre exterior, aparatul optic uman interpreteaza segmentul AB ca fiind mai departat de ochi fata de segmentul CD, care, din cauza liniilor spre interior, pare mai apropiat. Ochiul uman nu poate aprecia dimensiunea unui obiect fara a tine cont de distanta ; de aceea, desi doua obiecte au ca rezultat proiectii egale pe retina, tindem sa consideram obiectul care pare mai indepartat mai mare.
O alta iluzie cunoscuta este iluzia Ponzo, denumita dupa psihologul italian Mario Ponzo. Ca si in iluzia Muller-Lyer, cele doua linii orizontale apar inegale in lungime, desi in realitate sunt egale. Explicatia acestei iluzii este legata de perceptia adancimii. Pentru ochiul uman, liniile oblice creeaza senzatia de adancime, ceea ce duce la aprecieri diferite a distantelor pana la cele doua segmente (segmentul de sus pare mai indepartat). Cu toate acestea, imaginile formate pe retina de cele doua segmente sunt egale.

O alta iluzie interesanta de lungime este iluzia orizontal-vertical, ce consta in faptul ca oamenii percep o linie verticala mai lunga decat una orizontala de aceeasi lungime. Un exemplu elocvent este Gateway Arch din St. Louis, Missouri. Inaltimea ei pare mai mare decat lungimea, desi ambele masoara 192 m.

In figura de mai jos este reprezentata iluzia Zollner : un patrat apare a fi trapezoidal din cauza fundalului pe care este suprapus. Din nou, intervine senzatia de adancime, creata de liniile oblice - latura de sus a patratului pare mai indepartata, si deci mai mare.

Un exemplu la scara mare de iluzie de lungime a fost construit de greci acum 2500 de ani. Este vorba despre Parthenon, un templu grec faimos care pare a fi construit cu unghiuri perfect drepte. Dar aceasta este o iluzie, intrucat Parthenonul nu prezinta nici un unghi perfect drept. Pentru a compensa efectele negative ale perspectivei liniare care ar fi dus la imaginea unui templu stramb si incovoiat, arhitectii Parthenonului au construit coloanele usor catre interior. Pe langa aceasta, ei au construit baza si alte elemente orizontale, mai inalte in centru fata de margini, iar coloanele au fost "umflate" putin in jurul mijlocului.