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提示：此条目页的主题不是肉眼排。在量测或观察上，肉眼是指在没有配合光学仪器（如望远镜或显微镜）的情形下进行的视觉观察或检测。在天文学上，肉眼可以观察一些较显著的，不需配合天文仪器的现象，例如彗星经过或是流星雨。
肉眼的精准度如下：
视觉的认知可以让人对身边的环境有更多的资讯：
肉眼观察星体的能见度明显的会受到光害的影响。即使是在都市数百公里外，上空的夜空看似漆黑，但仍然有残余的光害会使能见度下降。对大部分的人而言，这可能是他们可以找到最好的观测地点。在这种“典型”的夜空条件下，肉眼可以看到视星等到+6m的星体。若是完美没有空害的夜空，即使视星等到+8m m的暗星还是可以看到[4]。
肉眼的角分辨率自4角分到1角分不等，不过有人的眼睛可以分辨到更小的星体，例如在望远镜发明前就有人观测到伽利略卫星（木星的卫星中最大的四个）即可证明[6]。天王星及灶神星也可能可以看到，但是因为其亮度很低，即使亮度最高时，仍然很难识别其运行。当1871年首次发现天王星时，就是配合望远镜，而不只是用肉眼观测。
若在典型的夜空下，若已适应黑暗的肉眼可以看到星等较+6m亮的星，约5,600颗[7]，若是完全黑暗的夜空，可以看到45,000颗星等较+8m亮的星星[4]。实际上，大气的消光及灰尘会让看到的星星数量变少。在城市中央，肉眼只能看到比+4m亮的星，数量只有200至500颗。此时可看到颜色，不过因为此时是用感光细胞（而不是锥状细胞）来观测较暗的星星，不一定可以看出其颜色。
当星团及银河系之类的漫射星体，其可见度更容易受到光害的影响。在一般的夜空条件下，只能看到少部分的星团，例如昴宿星团、英仙座h和χ、仙女座星系、船底座星云、猎户座大星云、半人马座ω、杜鹃座47、天蝎座尾部的托勒密星团，以及武仙座的M13。三角座星系（M33）是即使用侧向视觉都很不容易观测的星体，只有在天空纬度高于50度时才看的到。猎犬座的球状星团M3及武仙座的球状星团92也要在类似条件下才能用肉眼看到。不过若在完全黑暗的夜空，不用侧视还是很容易可以看到M33球状星团，此情形也可以看到许多其他的星体[4]肉眼可以看到最远的星体是距离较近、较明亮的星系，像半人马座A[9]、波德星系[10][11][12]、玉夫座星系[12]及南风车星系[13]。
古典行星是在地球上用肉眼可以识别的行星：有水星、金星、火星、木星及土星。在一般的夜空条件下，可利用侧向视觉的方式看到天王星（视星等+5.8）。有时也会将太阳及月亮加入古典行星中。在白天只能可以清楚的看到太阳及月亮，有时可以在白天看到金星，偶尔也会看到木星。若明确知道一些亮星（如天狼星或老人星）的位置，在靠近日出或日落时也可以观测的到。在历史上，肉眼观测天文的顶点是第谷·布拉赫（1546–1601）的工作，他制作了一个昂贵的天文台，在不用放大装置的情形下可以进行精密的量测。1610年时伽利略·伽利莱将望远镜对准天空，立刻就发现了伽利略卫星、金星的相位及其他天文资讯。
观看流星雨时，肉眼会比双筒望远镜要合适，例如英仙座流星雨（八月10至12日）及12月的双子座流星雨，有时一晚会有一百颗流星。国际空间站及银河是其他较常见可用肉眼观测的天体[14]。
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大气的干净程度可以由是否可以看到银河来识别。比较天顶和地平线，其蓝色的程度和空气污染和其中灰尘的数量有关。星星的闪烁是空气中紊流的结果。这些对气象学及视宁度（天文目标受大气湍流的影响而变得模糊和闪烁程度的物理量）都非常重要。
光害是业余天文观测者常见的问题，不过到了深夜，许多灯光熄灭，情形就会好转。空气中灰尘会反射城市的光，即使在远处仍会受到影响。
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