Des illusions d'optique ont été trouvées dans des peintures rupestres, donc une illusion d'optique n'est pas considérée comme une invention mais est plutôt le résultat de l'imitation par l'homme des formes géométriques vues dans la nature à travers l'architecture et l'art. L'astronome arabe Alhazen a écrit sur les illusions d'optique dans le ciel au 10ème siècle.
Johann Oppel a mené l'une des premières recherches sur les illusions d'optique en 1854. L'illusion d'Oppel-Kundt est un modèle géométrique dans lequel une distance définie, séparée par une graduation de lignes, semble plus longue que la même distance sans les lignes. L'illusion a attiré l'attention du scientifique, après avoir noté des erreurs récurrentes dans les croquis de ses élèves.
Bien que l'expression "illusion d'optique" suggère qu'il s'agit d'un phénomène visuel, il est en fait causé par l'interprétation de ces images par le cerveau.
