300px|thumb|Ögat hos en berguv. Fåglarnas synsinne är välutvecklat och jämfört med däggdjuren har de proportionellt sett en betydligt större ögonglob, oftast bättre synskärpa och ett mer utvecklat färgseende. Synen hos de flesta fåglar omfattar ett brett färgspektrum som sträcker sig från kortvågigt ultraviolett ljus till långvågigt rött ljus. Deras skarpa syn beror på en rad faktorer. De har en hög täthet av fotoreceptorer på näthinnan, ett stort antal synnerver, en extra uppsättning muskler för ögonen, som inte förekommer hos några andra djur, och i vissa fall, en konkav fovea som förstorar den centrala delen av synfältet. Många arter har även två foveor i varje öga. Precis som reptiler så saknar de blodkärl i näthinnan. Detta skiljer dem från däggdjuren och är ytterligare en orsak till deras skarpa syn. Näthinnan får istället näring och syre genom en specifik struktur som kallas pekten. Fåglar fuktar och skyddar sina ögon med blinkhinnan som till skillnad från yttre ögonlock rör sig horisontellt över ögat. Fåglars ögon har även en förmåga att uppfatta såväl polariserat ljus som jordens magnetfält. Sitt välutvecklade synsinne utnyttjar de för att söka föda, navigera, välja partner och upptäcka rovdjur.
Anatomi De flesta fåglar har sina ögon på huvudets sidor, vilket ger dem ett bra vidvinkelseende och därmed en förmåga att snabbt kunna uppfatta faror som inte bara kommer framifrån. Exempelvis omfattar en morkullas horisontella synfält 360 grader och uppåt når det 180 grader. Detta innebär att i ett och samma synfält kan morkullan uppfatta vad som händer runt om och rakt upp. thumb|Synfältet hos fåglar varierar. Bilden illustrerar till vänster en duvas synfält och till höger en ugglas synfält. Mörkblå beskriver de binokulära synfältet och ljusblått det monokulära synfältet. Till skillnad från däggdjuren saknar fåglarna mer eller mindre förmågan att rotera sina ögon i ögonhålorna (ett undantag är storskarven. ), vilket de kompenserar med ett brett synfält eller med en god förmåga att rotera huvudet. Fåglar med ögonen på huvudets sidor använder ett öga åt gången för att studera saker i sin närhet. Denna laterala ögonplacering ger monokulär syn, det vill säga ögonens respektive synfält överlappar inte varandra, vilket har nackdelen att avståndsbedömningen blir sämre än hos fåglar med ett binokulärt seende. Genom att röra huvudet i sidled eller upp-och-ner kan fåglar med monokulärt seende dock få en något bättre uppfattning om avståndet till vad de ser. Ugglor har genom sina framåtriktade ögon ett utpräglat binokulärt seende, vilket ger dem ett bra stereoskopiskt seende (djupseende) och därmed ett bra skärpedjup. Detta ger dem en god förmåga att bedöma avstånd till vad de ser. Lappugglans ögon sitter även insjunkna i en hålighet, vilket delvis avskärmar störande solljus.
Fågelögat kännetecknas av avsaknaden av blodkärl i näthinnan. Istället har de en avgränsad solfjäderformad struktur som kallas pekten (pecten oculi) som är fäst i ögats bakre del och är fylld med blodkärl. Reptiler som inte heller har blodkärl i näthinnan har en liknande struktur som kallas conus papillaris.Jochen Schuck, Holger Gerhardt, Hartwig Wolburg (2000) The peripapillary glia of the optic nerve head in the chicken retina, The Anatomical Record Part A: Discoveries in Molecular, Cellular, and Evolutionary Biology, Vol.259, nr.3, sid:263-275, DOI 10.1002/1097-0185(20000701)259:3<263::AID-AR40>3.0.CO;2-W, html-sammanfattning.
Fåglarnas övre och undre ögonlock används inte för att blinka. För att fukta och rengöra hornhinnan har fåglarna istället en mer eller mindre genomskinlig blinkhinna som rör sig horisontellt över ögonloben. Hos dykande fåglar är den helt genomskinlig och fungerar som ett cyklop, vilket underlättar seendet i vattnet. Hos hackspettar har blinkhinnan en ovanlig funktion då de spänner den millisekunder innan näbben slår mot trädstammen för att inte ögat ska lossna ifrån ögonhålan.Wygnanski-Jaffe T, Murphy CJ, Smith C, Kubai M, Christopherson P, Ethier CR, Levin AV. (2007) Protective ocular mechanisms in woodpeckers Eye 21, 83–89.
Sjöfåglar har speciella flexibla linser, som tillåter ackommodation för att se i luft och vatten. Fåglarnas pupill är oftast rund. Iris är hos juveniler oftast mörk, men bleknar med stigande ålder. Jämfört med människans öga kan ett fågelöga uppfatta snabbare bildväxlingar – upp mot 100-180 bilder per sekund (Hz), medan människan kan uppfatta upp mot 15–80 Hz.R. Korbel & K. Sturm (2005) Review of light sources for bird housing under artificial light circumstances , Klinik für Vögel, Ludwig-Maximilians-University Munich, Sonnenstrasse, Oberschleissheim, Germany, Från: 8th European A A V Conference Association of Avian Veterinarians, sid:25
Strutsen är den fågel som har det största ögat och sägs ofta vara det landdjur som har störst ögon.Ostrich, National Geographic
Fotoreceptorer miniatyr|Kolibrier tillhör de fåglar som har två foveor i varje öga. Fåglar har två typer av synceller: stavar och tappar, vilka fungerar som fotoreceptorer. Stavarna hjälper ett djur att se kontraster i svart och vitt (gråskalan). Hos nattaktiva fåglar är stavarna fler än hos dagaktiva fåglar. Ugglor har inga tappar, utan bara stavar.
Tapparna möjliggör färgseende och underlättar därmed upptäckten av små detaljer i dagsljus. Generellt kan man säga att ju tätare tapparna sitter i ögat desto skarpare syn. En ormvråk har en miljon tappar per kvadratmillimeter näthinna, vilket är fem gånger så många som hos människan. Den skarpaste (mest högupplösta) synen finner man hos rovfåglar och sångare. De kan urskilja detaljer tre gånger så bra som vi människor. Medan de flesta däggdjurs (inklusive människans) detaljkänslighet är koncentrerad till ett enda område, den så kallade fovean eller gula fläcken, har över hälften av fåglarna, bland andra rovfåglarna, kungsfiskarna, kolibrier och svalor två foveor i varje öga. Fovean utgörs av en inbuktning i näthinnan där tapparna är relativt tätt packade och den ger sannolikt fågeln en bättre bildupplösning och därmed möjlighet att lättare upptäcka rörelser hos små objekt. Många rovfåglar kan dessutom använda fördjupningen i fovea som ett teleobjektiv till en kamera och zooma in blicken och på så vis urskilja detaljer på större avstånd. Snabbflygande fåglar som kungsfiskare, örnar, hökar, kolibrier och svalor har dels ett binokulärt seende framåt, dels en andra fovea, som tar in syninformation från detta framåtriktade seende. Antagligen hjälper detta fågeln att skaffa sig en god bedömning av flyghastighet och avstånd. Synnerven är ett knippe med nervfibrer som transporterar information från ögat till relevanta delar av hjärnan, och vice versa. Precis som däggdjuren har fåglarna en liten blind fläck utan fotoreceptorer där synnerven och pekten sitter fast i ögat.
Färgseende inom det ultravioletta spektrumet thumb|Fåglarnas fyra tappar ger dem ett välutvecklat färgseende och möjliggör ett färgseende i det ultravioletta spektrumet. Fåglarnas färgseende överträffar de flesta andra djurarters. (Även vissa korallfiskar kan, liksom fåglarna, uppfatta även mycket små nyansskiftningar inom ett mycket brett färgspektrum.) Förutom de tre typer av tappar som däggdjur har för att kunna se inom det röda, gröna och det blå våglängdsområdet har fåglar nämligen en fjärde typ som möjliggör färgseende även inom det kortvågiga ultravioletta ljusspektrumet.
För att ytterligare skärpa förmågan att urskilja små nyansskillnader har dagaktiva fåglar både enkla och dubbla tappar, samt tappar som är anslutna till oljedroppar i olika färg. Oljedropparna filtrerar bort vissa ljusvåglängder så att bara ljus av en viss våglängd når de underliggande fotoreceptorerna, vilket bidrar till fågelns förmåga att kunna se vissa objekt mot en färgad bakgrund. Denna våglängdsfiltrering ser olika ut hos olika arter. Duvor och starar har ett stort antal tappar knutna till gula, röda och orange oljedroppar, medan andra arter kan ha exempelvis genomskinliga eller svagt gröna oljedroppar. Gula och röda pigment i en del oljedroppar skyddar ögat genom att filtrera bort skadligt UV-ljus (på liknande sätt som människoögats gulfärgade lins gör), vilket behövs eftersom fågelögats ofärgade lins annars hade släppt igenom detta UV-ljus.
Olika grupper av fåglar ser olika våglängder av UV-ljuset och exempelvis ser tättingar kortare våglängder än rovfåglar. Detta medför i sin tur att många mindre fåglar som för människan ser ut att ha en färgstark fjäderdräkt, som blåmes eller sidensvans, för en rovfågel eller kråkfågel ter sig i det närmaste "osynliga" eller perfekt kamouflerade gentemot naturen runt omkring.
Men detta är betydelsefullt även utifrån andra aspekter. Många fåglar har fjäderdräktsmönster i ultraviolett som är osynliga för människans öga. Vissa fåglar vars kön förefaller likadana för en människas öga åtskiljs av närvaron av fjäderpartier som reflekterar ultraviolett ljus. Fåglarnas förmåga att uppfatta färgnyanser inom UV-spektrumet utnyttjas exempelvis i parningsleken av blåmeshonan när hon väljer en partner. Blåmeshanar har en fläck på hjässan som reflekterar ultraviolett och som visas upp vid parningsleken genom att de poserar och reser sina nackfjädrar. Hannar med en stor UV-färgad fläck på hjässan har större chans att bli utvalda. Nyblivna starföräldrar ger mer mat åt de ungar som utsänder den kraftigaste UV-signalen från sina orange näbbkanter, en instinkt som gökungar med sina orangefärgade gap utnyttjar. Ultraviolett ljus används också vid födosök. Rödvingetrasten har nytta av sitt UV-seende när den söker efter bär. Det har föreslagits att tornfalkar och andra rovfåglar söker smågnagare genom att söka efter deras UV-reflekterande urinmärken på marken , men nyare forskning har visat att detta är orimligt.
Förmåga att uppfatta polariserat ljus och jordens magnetfält Fåglar verkar, till skillnad från människan, ha en förmåga att uppfatta polariserat ljus. Sådant ljus uppträder i mulet väder och löper i parallella band över himlen, vinkelrätt mot solen. Graden av polarisering varierar med molnigheten samt solens höjd på himlavalvet. Med hjälp av sin inre klocka, som är kopplad till fågelns fysiologiska dygnsrytm, verkar fågeln därmed kunna avgöra i vilket väderstreck solen står. Hur fåglarnas registrering av polariserat ljus går till är dock inte klarlagt.John B. Phillips & Frank R. Moore (1992) Calibration of the sun compass by sunset polarized light patterns in a migratory bird, Behavioral Ecology and Sociobiology, Vol 31, Nr 3, sid:189-193, DOI: 10.1007/BF00168646
Fåglar har även ett magnetsinne (en ”magnetkompass”) som uppfattar jordens magnetfält och som fungerar som ett hjälpmedel för att ta ut rätt kurs när de flyttar. Detta magnetsinne verkar sitta i näthinnan och kan därmed inte aktiveras under alltför mörka nätter. Hur magnetsinnet är uppbyggt är forskarna inte helt ense om, men många menar att inklinationen registreras av specialiserade fotoreceptorer i ögonen.Bäckman, Johan (2002) Bird orientation: external cues and ecological factors, Lunds universitet Naturvetenskap. Biologisk-geovetenskapliga verksamhetsområdet. Ekologiska institutionen. Zooekologi. Andrea Möller, Sven Sagasser, Wolfgang Wiltschko & Bernd Schierwater (2004) Retinal cryptochrome in a migratory passerine bird: a possible transducer for the avian magnetic compass, Naturwissenschaften, Vol.91, Nr.12, sid:585-588, DOI: 10.1007/s00114-004-0578-9
Variationer inom gruppen fåglar Dagaktiva rovfåglar