Eine genaue Erklärung für optische Täuschungen existierren leider nicht. Im Allgemeinen lässt sich jedoch sagen, dass sie dadurch entstehen, dass unser Seheindruck erst aus einem Zusammenspiel zwischen Sehsystem und Gehirn entsteht.

Nur ein kleiner Teil der Netzhaut ist für das scharfe Sehen verantwortlich. Die Augen führen deshalb unwillkürlich sehr viele schnelle Bewegungen durch, um Objekte in den Fokus zu bringen. Die unscharfen Bilder, die in den Zwischenzeiten entstehen, werden vom Gehirn unwillkürlich und unbewusst ausgeblendet.

Außerdem gibt es mehrere Rückkopplungsschleifen zwischen Gehirn und Sehapparat. Im primären Sehzentrum, das sich im hinteren Lappen des Gehirns befindet, kommen nur noch ungefähr 10 Prozent der Nervenfasern an, die aus dem Auge „losgeschickt“ werden, da hier eine sehr starke Bündelung stattfindet. Bereits auf dieser Ebene geschieht also eine essenzielle Vorverarbeitung von Seheindrücken, ohne dass man es überhaupt bemerkt. Das Gehirn befindet sich also in der schwierigen Lage, eine visuelle Repräsentation des Gesehenen erschaffen zu müssen, wobei ihm nur relativ wenige bzw. schwache Signale zur Verfügung stehen. Deshalb ist der gesamte Vorgang ein recht störanfälliger Mechanismus.
Das Hirn wertet die Informationen sozusagen nach bestem Wissen und Gewissen aus, anhand der Erfahrungen, die es bisher gemacht hat. Es versucht, Verbindungen zu Bekanntem herzustellen und schließlich ein räumliches Bild zu konstruieren. Dabei kommt es natürlich häufiger zu Fehlern. Mark Changizi beschrieb diesen Prozess als „Blick in die Zukunft“, da das Gehirn praktisch Informationen auswertet, um sich im Anschluss daran ein Bild zusammenzufügen, wie wir es erwarten würden. Dieses subjektive Bild ist dann das, was wir letztendlich wahrnehmen.