Диплопия — явление раздвоения видимого образа при отклонении в сторону направления зрительной оси одного из глаз: образ от одного глаза совпадает с предметом, а образ от другого (с отклоненной осью) выходит за пределы предмета и располагается рядом. После коррекции зрительной оси глаза изображение вновь совпадет с предметом. Диплопия бывает врожденной, в определенном смысле — патологической. Ею объясняется явление косоглазия: если от рождения зрительная ось одного из глаз отклоняется по вертикали от зрительной оси другого глаза, то оказывается невозможным совмещение изображений левого и правого глаза для получения нормального бинокулярного изображения. Невыносимое для психики раздвоение видимых образов устраняется тем, что зрительная ось одного из глаз резко отклоняется в сторону, в результате чего бинокулярное изображение не возникает (в зоне четкого видения). Оказывается, что если с помощью специальных очков скорректировать вертикальное взаимное отклонение осей зрительных, то косоглазие «автоматически» пропадает. На явлении диплопии основан один из способов выявления зрительных галлюцинаций. Если нажать пальцем на один из глаз, смещая его зрительную ось, то видимые реальные предметы раздвоятся, тогда как галлюцинаторные видения останутся слитными. На явление диплопии опирается также известный способ разглядывания стереофотографий или стереорисунков без помощи стереоскопа. Держа стереофото прямо перед глазами, нужно смотреть «сквозь него», разводя зрительные оси глаз так, как при взгляде вдаль. При этом каждая из половин стереофотографии как бы раздваивается, получается четыре изображения; затем два внешних изображения расходятся, а два внутренних сливаются в единое объемное изображение. Трудность здесь в том, что, глядя «вдаль», нужно аккомодировать глаза так, как требуется для разглядывания рисунка, находящегося на небольшом расстоянии от глаз, — иначе объемное изображение будет нечетким и просто не воспримется, как объемное. Это требует некоего навыка, и к тому же довольно утомительно для глаз.