Optisk illusion (eller synvilla) är en illusion som ger ett synintryck som ger en vinklad bild av verkligheten. Det som ögat ser tolkas av det centrala nervsystemet och utgör den visuella perceptionsförmågan, vilket kan ge en illusionistisk bild som är motsägelsefull eller omöjlig. Det finns tre olika huvudtyper av optiska illusioner: literala optiska illusioner, som skapar illusioner som skiljer sig från objektet som skapar dem, psykologiska illusioner: som är en perceptionseffekt av en riktad stimulans av exempelvis ljus, skärpa, färg eller rörelse och slutligen kognitiva illusioner: där ögats tolkade bild ger omedvetna slutsatser.