眼球依靠双眼眼外肌和瞳孔的协同运动，协调头部及身体的运动和位置，间接参与正常视觉过程，这些活动的同时发生必须依靠正常的神经系统功能来维持视觉、本体感觉和其他感官信息的连续输入，还需依赖三叉神经分支司眼部除视觉之外的一般感觉。因此，眼球感觉和运动功能的检查可以在一定程度和从某个角度上反映视觉系统的功能变化，视力、色觉及立体视觉等反映了视觉系统对静止物体的感受能力，而运动觉检查则是结合计算机技术，通过视觉系统对运动物体的分辨能力来评价其功能特征。

眼外肌是眼球附属器的一部分，眼球运动由数条眼外肌共同作用来完成。每个眼球附属6条眼外肌，包括内直肌、外直肌、上直肌、下直肌、上斜肌和下斜肌。内直肌司眼球内转；下直肌司眼球下转、内转和外旋；外直肌司眼球外转；上直肌司眼球上转、内转和内旋；上斜肌司眼球下转、外转和内旋；下斜肌司眼球上转、外转和外旋。单眼运动除内转、外转、上转、下转、内旋和外旋运动，还包括瞳孔的收缩运动、眼睑的闭合运动。双眼眼肌活动的协调作用受神经中枢支配，额叶是随意性运动中枢，枕叶为反射性跟随运动中枢。

支配双眼各6条眼外肌和提上睑肌、眼轮匝肌的运动神经包括第Ⅲ（动眼神经）、Ⅳ（滑车神经）、Ⅵ（展神经）、Ⅶ对脑神经（面神经），睫状肌和瞳孔括约肌受副交感神经支配，瞳孔开大肌受交感神经支配。动眼神经的运动纤维发自中脑动眼神经外侧核，支配上、下直肌，内直肌和下斜肌、提上睑肌，其副交感纤维发自中脑Edinger-Westphol核，支配瞳孔括约肌和睫状肌，该神经麻痹时主要出现上睑下垂、眼外肌麻痹、瞳孔调节麻痹等症状，可有代偿头位；滑车神经自脑干背面发出，行于海绵窦外侧壁，经眶上裂入眶只支配上斜肌，滑车神经纤维在颅高压及脑外伤时最易受损，出现严重的垂直复视和视物倾斜，Bielschowsky征阳性；展神经在颅内经过的路径最长，自桥延沟中线出脑，行于海绵窦内，经眶上裂进入眼眶支配外直肌，损伤后出现患眼外展受限的症状，容易与甲状腺功能亢进、重症肌无力、内直肌外伤等混淆；第Ⅶ对脑神经受损则主要表现为一侧面部肌肉麻痹或无力，眼睑闭合不全。

眼的感觉神经包括视神经和来自三叉神经的眼分支，后者自三叉神经节发出后穿入海绵窦外侧壁，经眶上裂入眶，向前再分为泪腺神经、额神经和鼻睫神经，分布于眼睑、眼球、泪腺等部位。由鼻睫神经发出的感觉根与动眼神经发出的运动根，以及颈内动脉丛发出的交感根组成睫状神经节的节前纤维，睫状神经节位于视神经外侧，总腱环前10mm处，睫状神经节在眼科内眼手术麻醉中有着非常重要的意义，通常眼内手术所采用的球后麻醉，即是指阻断睫状神经节，其节后纤维为睫状短神经，睫状短神经行走于脉络膜上腔，前行至睫状体组成神经丛，再由此发出分支司虹膜睫状体、角膜和巩膜的感觉。