無脊椎動物のうち、最も視覚が発達しているのは節足動物の昆虫類と軟体動物の頭足類である。昆虫の眼は、単眼と複眼からなる。甲殻類にも、同様の眼を持つものが多い。
トンボの複眼電子顕微鏡によるナンキョクオキアミの複眼の画像。ヒトの肉眼には小さな黒い点に見える
複眼と単眼#複眼も参照
複眼は、数千本から数万本のそれぞれ同一の構造を備えた個眼の集合体である。細長い個眼が球の一部を構成するように配列されることで、複眼を構成している。個眼は外層から個別のレンズ、円錐晶体、視細胞層から成り立つ。他の個眼に入った光が漏れでないよう、個眼同士は光を通さない隔壁で分たれている。視細胞層はミツバチの場合、外部からの光を直接受ける中心の感棹と周囲に8つ並ぶ光受容細胞からなる。光受容細胞はミツバチの場合、紫外線に最も高い感度をもつもの2つ、青に感度を示すもの2つ、緑に感度を示すもの4つから成り立つ。レンズを小さくすることで焦点距離を短く出来るため、体のスペースがほとんどない小さな生物に適した構造である。
軟体動物門頭足綱に属するタコ・イカの目は脊椎動物とほぼ同じ構造を持つカメラ眼である。
目は受容器の一つで、光を感じ取る。構造がカメラに似ていることから「カメラ眼」とも呼ばれる。顔面に左右一対あり、立体視による遠近感を認識できる。
球体になっており、外側は角膜、強膜（いわゆる「白目」（しろめ）の部分）で構成され、眼球の球体を維持する。
光の受容遠くからの光（左図）と近くからの光（右図）が網膜で焦点が合う様子。近い場合はレンズが厚くなっている。
像はまず角膜を通り、瞳孔を経て眼球内部に入る。外部の光の量によって虹彩が収縮し、瞳孔の大きさを調節する。
網膜上に像を合わせるために水晶体により像を屈折する。水晶体はチン小帯・毛様体の働きによって厚さが調節され、カメラと同じように広い距離の焦点を合わせることができる。
屈折した像は硝子体を通して網膜に映りこむ。
水晶体がレンズ状であるため水晶体が屈折の主な役割を果たしていると思われがちだが、実際には屈折は空気と角膜との屈折率の差によってほとんど行われており、水晶体は焦点の調整のみに関わっているといってよい。そのため、角膜が傷つくと失明のおそれがある。
網膜には杆体細胞、錐体細胞の2種類の視細胞があり、この細胞を通じて視神経経由で視覚情報が大脳に送られ、視覚となる。杆体細胞は暗所で機能する。光に対する感度が高い。錐体細胞は、明所で機能する。光に対する感度は低いが色彩の識別が可能である。
外部には、瞼（まぶた）、まつ毛がある。瞼は外部からの異物や強力な光をさえぎるほか、まばたきすることにより眼球表面（結膜）へ涙を送る。
詳細は虹彩の色を参照
個体により瞳の色が異なるのはメラニン色素の量の違いによる。色素量によって青＜緑＜茶＜黒のように見える。色素異常によって色素量が極端に少ない場合、血液の色が透けて見え、赤い瞳となる。白ウサギの目が赤いのはこのためである。
視力は生まれた時は未熟で明暗がわかる程度であるが、年を追うごとに発達し、6歳程度でほぼ完成、通常時の視力は3歳で約0.6、6歳で約1.0となる。幼少期に目の障害などで成長が阻害されると機能がうまく発達せず、弱視となる。目の機能は40歳程度から衰え始め、老眼等の症状が出る。
現代人はテレビ・パソコン等で目を酷使するためドライアイになる割合が高い。目を酷使しないためには60分目を使った後は10分休憩するなどのケアが必要である。
詳細は解像度#人間の目を参照
上記のように脊椎動物の目は複雑な構造であり、どれか一つでも要素が欠けると正常な視力が得られないと考えられるとして、しばしば創造論者によって「最初から完全な状態で作られていなければ目は目たりえない」として進化論の否定的な例の引き合いに出される。創造論者によって、『種の起源』の著者であるチャールズ・ダーウィンが、これをうまく説明できないことを「自論の欠点」としていたと誤った引用がなされることもある[1]。
これに対しては「空気と水では屈折率が異なり、動物が陸上に進出する前はより単純な目で視覚が得られた（具体的には角膜などを必要としない）」「そもそも原始的な生命は鮮明な視覚を必要としなかった」などの再反論がなされる。また、完全な視覚がなくとも生活可能であることは、近視や乱視を矯正せずに生活している人間が多く存在していることからも明らかである。さらに、動物界を広く観察すれば、実に様々な段階の眼が存在し、それらの性能も実に様々であることが分かっており、現在の知見ではむしろその進化をたどることが可能な面も多い。
タコの目とヒトの目は良く似ているが、発生生物学的には、発生様式が異なるので収斂進化による相似器官だと言える。一方、分子生物学的には、タコとヒト（に限らずさまざまな門に属する動物）の目は、よく似た塩基配列の遺伝子の発現によって生じるので、適応放散の結果発生様式が違うようになった相同器官だと言える。
