В основе оптических иллюзий Морица Эшера лежат следующие математические концепции:

• Мозаичное разбиение плоскости. 24 Математически доказано, что регулярное замощение плоскости возможно только тремя правильными многоугольниками: треугольником, квадратом и шестиугольником. 4 Эшер интересовался как регулярными мозаиками, так и нерегулярными. 4
• Проецирование трёхмерных фигур на плоскость. 4 Свои идеи художник черпал из публикаций в математических журналах, где говорилось о этом процессе. 2
• Неевклидова геометрия. 34 Эшер визуализировал неевклидово пространство, в котором параллельные прямые могут пересекаться. 3
• Парадокс невозможных фигур. 1 Он основан на том, что мозг всегда пытается представить нарисованные на бумаге двухмерные рисунки как трёхмерные. 1 Например, литография «Водопад» основана на фигуре невозможного треугольника, придуманного математиком Роджером Пенроузом. 1