Принцип устройства оптических иллюзий на основе геометрических фигур заключается в том, что видимые метрические отношения элементов фигур не совпадают с фактическими. 3

Это происходит из-за особенностей работы мозга, который интерпретирует изображение, получаемое от глаз. 1 Мозг фиксирует границы объектов и их взаимодействие с фоном, создаёт ощущение перспективы (трёхмерности изображения) с помощью теней, углов и размеров объектов. 1

Пример геометрической иллюзии — иллюзия Мюллера-Лайера, когда две одинаковые линии с разными стрелками на концах кажутся разной длины. 1 Это связано с тем, что мозг воспринимает стрелки как перспективные подсказки, будто линии находятся в разном положении в пространстве. 1

Также к принципам устройства оптических иллюзий относят использование невозможных фигур — объектов, которые не существуют в природе, но существуют в воображении. 35 Например, невозможный трезубец Норманна Минго или невозможная лестница Пенроуза. 35