La perception est un processus complexe qui implique la réception et l'interprétation des stimuli sensoriels. Contrairement à une simple réponse automatique aux stimuli, elle requiert une cognition active pour donner du sens aux informations reçues par les sens. Parmi les principes généraux, on retrouve l’attention sélective, qui nous permet de concentrer nos ressources perceptuelles sur des éléments pertinents tout en ignorant les distractions. La constance perceptive nous permet de reconnaître les objets malgré les variations d'éclairage, de distance ou d'angle de vision.

La perception visuelle est probablement le mode perceptif le plus étudié. Elle inclut la perception des formes, des couleurs, de la profondeur et du mouvement. La reconnaissance des formes repose sur notre capacité à identifier rapidement les contours et à utiliser des indices visuels pour déduire la structure. La perception des couleurs émerge de l’interaction des longueurs d’onde lumineuses avec des cônes rétiniens spécialisés. La perception de la profondeur utilise des indices binoculaires (comme la convergence) et monoculaires (comme la taille relative ou la perspective linéaire) pour reconstruire la profondeur de l’environnement visuel. Enfin, la perception du mouvement dépend des changements de position relatifs des objets au fil du temps.

Deux grandes théories dominent l’étude de la perception : le gestaltisme et le traitement ascendant/descendant. Le gestaltisme propose que nous percevons les objets comme des structures globales plutôt que des collections de parties isolées. Par exemple, un dessin simplifié d'un visage sera perçu comme un visage complet. Le traitement ascendant, quant à lui, commence par les données brutes des récepteurs sensoriels, qui sont transformées et analysées en étapes successives. Le traitement descendant emploie des connaissances antérieures et des préjugés pour guider la perception, ce qui peut aboutir à des interprétations rapides mais quelquefois erronées.

Les illusions perceptives démontrent comment notre cerveau peut parfois interpréter de manière erronée les informations sensorielles. Elles révèlent les mécanismes du traitement perceptif et comment ceux-ci peuvent être trompés. Des exemples typiques incluent les illusions d'optique, telles que l'illusion de Müller-Lyer, où des segments de ligne identiques apparaissent de longueur différente en fonction des flèches terminales, ou l'illusion de mouvement dans des images fixes. Les illusions soulignent l'idée que notre perception est une construction active plutôt qu’une simple copie du monde extérieur.