Un'illusione ottica è una qualsiasi illusione che inganna l'apparato visivo umano, facendogli percepire qualcosa che non è presente o facendogli percepire in modo scorretto qualcosa che nella realtà si presenta diversamente. Le illusioni ottiche possono manifestarsi naturalmente o essere dimostrate da specifici trucchi visuali che mostrano particolari assunzioni del sistema percettivo umano.

Un'illusione è una distorsione di una percezione sensoriale o cognitiva, causata dal modo in cui il cervello è solito organizzare ed interpretare le informazioni che riceve. Le illusioni possono coinvolgere tutti i sensi, ma quelle ottiche sono le più emblematiche e conosciute, dal momento che la vista spesso prevarica gli altri sensi. Si differenzia dall'allucinazione che è caratterizzata da uno stato in cui ciò che si percepisce non è empiricamente presente nella realtà in quel dato momento. L'allucinazione è infatti definita come “percezione senza oggetto”.