Optik illüzyonlar öncelikle beynin arka kısmındaki oksipital lobda yer alan görsel korteksi etkiler. Görsel korteks, görsel bilginin işlenmesinden ve anlamlı algılara dönüştürülmesinden sorumludur. Optik illüzyonlar, beyin görsel uyaranları yanlış yorumladığında veya yanlış işlediğinde ortaya çıkar ve bu da duyusal bir aldatmacaya veya yanıltıcı bir görsel algıya yol açar.