По мере удаления от наблюдателя очертания предметов теряют четкость и сливаются, так как у зрения, как и любого другого органа чувств, есть свой предел чувствительности. Способность различать две отдельные точки при минимальном расстоянии между ними называется остротой зрения.

Для измерения остроты зрения служит угол, образованный двумя лучами, проведенными из данных точек: чем он острее, тем выше и острота зрения. За единицу или 100% принят угол, равный одной минуте, однако небольшое отклонение от данной нормы в ту или иную сторону не считается дефектом зрения.

Остроту зрения обычно определяют опытным путем по специальным таблицам. Таблицы подобного типа с изображениями печатных букв, цифр и символов различного размера начали применять довольно давно, однако наиболее удобную диаграмму для проверки зрения удалось разработать в XIX веке голландскому офтальмологу Херману Снеллену. С 1862 года она стала общепринятым стандартом в англоязычных странах.

В России для проверки зрения применяется аналогичная таблица Сивцова с кириллическими символами, прекрасно знакомая каждому. Для проверки зрения детей, которые ещё не могут назвать буквы в таблице, применяют таблицу с рисунками или разорванными с одной из сторон окружностями (кольцами Ландольта). Человек со стопроцентным зрением с расстояния в 5 м способен различить буквы в нижнем ряду таблицы, рассматривая её одним глазом.

Помимо остроты зрения тестируются также периферическое зрение, способность цветоопределения, а также способность к адаптации органов зрения в темноте. Цветовое восприятие определяется при помощи полихроматических таблиц Рабкина, на которых при помощи разноцветных окружностей небольшого диаметра «зашифрованы» различные цифры и символы. Величина адаптации зрения к различной освещенности исследуется при помощи специальных приборов адаптометров.

Наиболее распространенными дефектами зрения являются близорукость, дальнозоркость, астигматизм и дальтонизм. Первые три относятся к аномалиям рефракции, которые можно исправить при помощи очковой, контактной или лазерной коррекции. Способов же для устранения дальтонизма – неспособности различать некоторые основные цвета, в настоящее время не найдено.