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复眼是一种由不定数量的小眼组成的视觉器官，主要在昆虫及甲壳类等节肢动物的身上出现，同样结构的器官亦有在双壳纲身上出现。构成复眼的小眼数目视乎物种而定，从数个到数以千计都有可能[1]。
复眼的优点是能够为动物极其广阔的眼界[1]，并可以有效的计算自身与所观察物体的方位、距离，从而有利于复眼类昆虫作出更快速的判断和反应；在某些例子中，昆虫的复眼甚至能够分辨光的偏振[2]。在昆虫中，复眼还占了整个头部不少的面积[1]。复眼的分辨率受到像点的限制，一般来说，其影像分辨率比人类的眼睛低；但其时间分辨率比人的要高10倍，人的眼睛每秒能分辨24幅图画（这也是动画片的最低速度）。复眼的视野比较大，这也可以通过我们日常拍打苍蝇的经验得到，无论我们从哪个方向下手，苍蝇都会快一步飞走[3]。
小眼（Ommatidia），是复眼的组成部分，是一个细小的独立感光组织，由角膜、晶状体及感光细胞组成，能够分辨光暗及颜色。昆虫的小眼面一般呈六角形，它的数目、大小和形状在各种昆虫中变异很大，雄性介壳虫的复眼仅由数个圆形小眼组成。家蝇的复眼由4000个小眼组成，蝶、蛾类的复眼有28000个小眼。小眼面的大小，不但在不同种的昆虫中不同，而且同一个复眼中不同部位的小眼面也可不同，如雄性牛虻，复眼背面的小眼面较大；有些毛蚊（Biblio），其前后部的小眼面的大小也不同，可划分为两个区域。这些变化与它们的生活习性等有关。小眼并不是一个完整的单眼，而是一个结构比单眼简单的器官。[3]
于电视或电影中常见模拟复眼视觉常是看到很多个影像。例如苍蝇看一个人拿拍子接近，好像是看到一群人拿拍子接近。其实是错误的。复眼视觉所看到的影像其实是由众多小眼所提供的讯息组成，而小眼并无法有效的成像，只能侦测光源的有无。所以真实的复眼视觉效果可类比为看马赛克拼贴的画面，其解像能力是很差很模糊的。
而由于小眼内光接受器受到刺激后恢复到可再一次接受刺激的速度很快，所以复眼单位时间内可以分辨光影变化的次数非常的多，换句话说，即是对动作非常敏感。也是为何有些虫子慢慢接近才抓得到，手脚越快反而越会逃的原因。而像日光灯或是阴极射线管技术成像的显示器屏幕（即老式的阴极射线显示屏，而非现在的液晶显示屏），对人类来说看起来像一直亮着的，对昆虫来说则像是不断明暗明暗的光源（该等光源明暗转变的频率，对昆虫复眼更新光线感应的频率而言，可能连闪烁都谈不上）。
- 并置眼（Apposition）
单眼通过色素细胞在光学上各自独立，每个单眼有自己的视点。高分辨率，但图像暗。见于日行性节肢动物。
- 叠置眼（Superposition）
单眼并不完全光学独立。相邻的单眼所成的像重合。对光敏感，见于夜行性昆虫
- 神经性叠置眼（Neuronal Superposition）
来自单眼的图像重叠是由于神经错节造成的，见于双翅目昆虫
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