（1）眼动理论：我们在知觉几何图形时，眼睛总在沿着图形的轮廓或线条作有规律的扫描运动。当人们扫视图形的某些部分时，由于周围轮廓的影响，改变了眼动的方向和范围，造成取样的误差，因而产生各种知觉的错误（有些实验证明了眼动不是造成错觉的真正原因）。
（2）神经抑制作用理论：这是从神经生理学水平解释错觉的一种理论，认为：当两个轮廓彼此接近时，网膜内的侧抑制过程改变了由轮廓所刺激的细胞活动，因而使神经兴奋分布的中心发生变化，结果引起几何形状和方向的错觉（该理论忽略了错觉现象和神经中枢的融合机制的关系）。
（3）深度加工和常性误用理论：错觉具有认知方面的根源，人们在知觉三维空间物体的大小时，总把距离估计在内，这是保持物体大小恒常性的重要条件。当人们把知觉三维世界的这一特点，自觉、不自觉地应用于知觉平面物体时，就会引起错觉。可以说错觉是知觉恒常性的一种例外，是人们误用了知觉恒常性的结果。这种理论强调了深度线索在错觉产生中的作用，因而也叫深度加工理论。