В жизни большинства рыб зрение играет очень важную роль и в ориентации во время движения, и в защите себя и своего потомства, в охоте и поиске брачного партнера и в других случаях контакта с живой и неживой природой. Специфика освещения в воде, естественно, влияет на строение глаз рыб и особенности их зрения.
По сравнению с наземными позвоночными животными и человеком рыбы более близоруки. Большинство видов ясно различают предметы в пределах всего около 1 м, а максимальная дальность их зрения, по-видимому, не превышает 15 м. Как и у близоруких людей, хрусталик глаза у рыб более выпуклый. Горизонтальное и вертикальное поля зрения у большинства рыб даже больше, чем у человека: например, у взрослой форели горизонтальное поле достигает 160-170 градусов, вертикальное — 150 градусов, тогда как у человека соответственно — 154 и 134 градуса. Однако это зрение монокулярное. Бинокулярное же поле зрения у той же форели составляет всего 20-30 градусов, тогда как у человека — 120 градусов. Бинокулярное поле зрения увеличено у многих глубоководных рыб с телескопической формой глаз.
Из-под воды рыба может видеть только те находящиеся над водной гладью предметы, которые оказываются «внутри» угла в 97,6 градуса. Она как бы смотрит на них через круглое окно, которое расширяется по мере ее погружения и сужается при поднятии к поверхности. Из-за выпуклого хрусталика большинство рыб в воздухе видят хуже, чем в воде. Однако некоторые виды рыб успешно приспособились и к зрению в воздухе.
Обитающие в Южной Мексике, Центральной Америке и на севере Южной Америки рыбы четырехглазки держатся у самой поверхности воды и питаются преимущественно низко летающими воздушными насекомыми и их водными личинками, периодически поднимающимися к поверхности за воздухом. Для того чтобы не упустить свою добычу и одновременно не прозевать опасных хищников, эти небольшие рыбки (длиной до 25 см) научились одновременно хорошо видеть под водой и в воздухе. Их большие глаза, заметно выдающиеся над плоской головой, поделены на две половины горизонтальной перегородкой из эпителия. Верхняя часть овального хрусталика глаза, приспособленная для зрения в воздушной среде, более плоская, чем нижняя, предназначенная для зрения в воде. Такое строение глаза позволяет рыбке одновременно одинаково четко видеть все, что происходит в воздухе (как по сторонам, так и вверху, в пределах угла в 45 градусов) и в воде. Обычно четырехглазки плавают у самой поверхности, и над водой возвышаются не только верхние половинки глаз, но и часть спины. Периодически эти рыбки совершают стремительный бросок в воздух за очередным насекомым или, наоборот, ныряют за плывущим в воде кормом.
То, что четыре глаза лучше, чем два, прекрасно осознали и некоторые тропические чешуйчатые собачки: мексиканская мниерпа и галапагосская диалома. Эти очень подвижные рыбки (длиной до 10 см) населяют обнажающиеся во время морского отлива выходы прибрежных скал. Они прячутся в заполненных водой углублениях и лежат у самой кромки воды, выставив наружу голову. Каждый глаз этих рыбок поделен на две половины вертикальной перегородкой. Передняя часть осматривает пространство над поверхностью воды, а задняя внимательно наблюдает за всем, что происходит под водой.