La visione consente ai pesci di ottenere informazioni da oggetti posti nelle vicinanze mentre la sua utilità si riduce all'aumentare della distanza, ciò a causa del contrasto visivo che decresce rapidamente nell'acqua. In acque molto trasparenti la capacità visiva di un pesce non oltrepassa generalmente i 40 mt.
La vista è sicuramente importante in ambienti costieri, come dimostra la diffusione di colorazioni appariscenti in molte specie di teleostei, spesso legate al loro comportamento sociale e riproduttivo. I pesci sono in grado di distinguere pattern di colorazioni differenti e forme diverse. La vista però nei pesci funziona in maniera diversa rispetto a quella degli esseri umani. Gli occhi sono in posizione distanziata ai lati del capo e da ciò risulta che ciascun occhio ha un suo campo di visione separato, ad eccezione di una piccola area posta davanti al muso del pesce dove questi due campi di visione si sovrappongono. Quindi solo in questa piccola area i pesci riescono a percepire la prospettiva. Rispetto all'occhio umano, inoltre, l'occhio si adatta più lentamente ai cambiamenti dell'intensità luminosa. La messa a fuoco avviene muovendo il cristallino avanti e indietro (non possono dilatare le pupille).

campo visivo dei pesci

Il problema della visione subacquea è legato sostanzialmente alla bassa intensità di luce e al cambiamento dello spettro luminoso che avviene all'aumentare della profondità. In relazione a queste due caratteristiche ambientali i pesci hanno evoluto fotorecettori particolarmente sensibili e capaci di catturare fotoni a basse intensità luminose. Inoltre i pigmenti visivi predominanti nelle cellule fotorecettrici dell'occhio variano da specie a specie in relazione con l'habitat in cui queste vivono. In generale esiste, infatti, una corrispondenza tra distribuzione spettrale della luce ambientale e la capacità di assorbimento luminoso dei pigmenti presenti nell'occhio.
I pesci che conducono vita pelagica in acque oceaniche e che vivono in acque profonde hanno pigmenti visivi (rodopsina) con il massimo di assorbimento in uno intervallo dello spettro luminoso tra 450-550 µm, che corrisponde al verde e al blu. I pesci che vivono in acque superficiali costiere tendono ad avere fotorecettori il cui massimo di assorbimento varia da 450 µm (blu) a 650 µm (arancione - rosso). I pesci che effettuano migrazioni verticali e che quindi si spostano tra ambienti con caratteristiche luminose differenti, hanno un complesso di pigmenti per poter vedere in condizioni luminose differenti.
In altre specie e stato però evidenziato che questa corrispondenza tra pigmenti visivi e luce ambientale non si verifica ma che, anzi, la capacita massima di assorbimento della luce dell'occhio avviene ad una lunghezza d'onda piu o meno distante da quella predominante nell'ambiente. Questo fenomeno e stato spiegato con la necessità da parte di queste specie di poter accentuare il contrasto visivo degli oggetti rispetto allo spazio circostante. In questa situazione, infatti, aumenta la capacità di distinguere oggetti che hanno un'elevata capacità di assorbimento luminoso. I pesci abissali sono in grado di produrre luce (bioluminescenza) che viene emessa da speciali organelli (fotofori), distribuiti sul corpo e in alcune specie sul capo. In genere il fenomeno è prodotto da batteri simbionti bioluminescenti. Il sistema coinvolto e quello della luciferina-luciferasi. Gli occhi di questi pesci hanno fotorecettori in grado di recepire la luce nella banda luminosa prodotta dai fotofori.