昆虫的眼睛是头部骨骼的一部分,表面是角化而透明的角膜,光线可透入.昆虫眼睛的形状、大小和数量,随昆虫种类,甚至发育阶段的不同而不同,但总的可分为单眼和复眼两类.这两类眼睛都是由折光部分的角膜、感光部分的视网膜和色素部分构成.这两类眼并非同时并存,功能也完全不同.
单眼,顾名思义,是单独的1个小眼面,它又有背单眼和侧单眼之分.背单眼多见于昆虫成虫,可有1～3个,如我们熟悉的蜻蜓,在额部上方两复眼之间有3个单眼；而侧单眼多见于幼虫.在昆虫成虫中,有翅善飞的昆虫在复眼间常有背单眼2～3个,也有许多只有复眼而没有单眼的.单眼虽有感光功能,但不能调节,也不能成像,而它能协助复眼判别物体的距离及移动,尤其是一些社会性昆虫(如蚁和蜜蜂等)在黑暗环境中利用单眼以辨明暗和物体位置.
复眼是由若干个小眼面所组成,它往往占居头部正面的大部分,左右各一并列,或相联,或相分离.复眼的发达程度和小眼面的多少,因种类不同而不同.如有一种蚂蚁(Ponera punctatissima)的工蚁,虽说有复眼,但实际上仅有1个小眼面,而其它蚁类的工蚁的复眼或有6～9个小眼面,或有100～600个小眼面,雄蚁却有400～1200个,而雌蚁又只有200～830个；家蝇的复眼约由4,000个小眼面组成,一些鳞翅目昆虫有12,000～17,000个,而蜻蜓的复眼则由10,000～28,000个小眼面组成.体型只有1～3毫米长的蠓类昆虫的复眼也由250～420个小眼面组成.
复眼上的小眼面通常是紧密排列的,除数量不等外,小眼面的大小也变化很大,如一种小灰蝶的复眼每个小眼面的直径为0.016毫米,而天牛的复眼每个小眼面的直径则为0.094毫米；眼面大小不仅在不同虫种间不同,在同一虫体的复眼上也可能有大小不同的差异,在同种昆虫的不同性别,小眼面大小也会不同.如蜻蜓的复眼小眼面上部较下部大,牛虻和蚋的雄虫复眼上下部小眼面也不同.某些昆虫复眼小眼面排列较疏松,并在其间隙间还生长着许多柔毛.
一个单眼或一个小眼面都是1个感光单位,小眼面数目和大小的变化与视觉的敏锐度有直接关系,所以复眼的视觉功能也就远非单眼可及,尤其在飞行昆虫中尤为突出.有人认为复眼是与飞行的进化同时发生的独特结构,而无翅和寄生性昆虫往往无复眼.
由于昆虫复眼的曲面向外突出,所以视野很广阔.有些昆虫视野的范围水平面达240度,垂直面达360度,而两个复眼的视野互相重叠,又可在上下方和头前方提供双目视觉.
昆虫复眼被证明可以分辨颜色.昆虫对紫外光和光谱上的蓝-绿色部分特别敏感.一般能感应波长2573～3800 A ( 1A ＝10 －10 米),有些蚁、蝶和萤类昆虫被长光波(红光)所吸引.自然物体反射紫外光是有差别的,虽然人眼看不见,但昆虫眼里却可构成“潜在图案”,因而在人眼里是单一颜色的花朵由于紫外光的不同反射,给各种昆虫以多彩的视觉信息,对于昆虫采蜜、取食、求偶和猎物识别等具有重要意义.
在自然条件下,许多昆虫对具有特殊生物学意义的特殊形状能引起反应,物像成形与运动察觉是昆虫复眼视觉功能有联系的两个方面.有人观察到当昆虫在地面上空飞行时,地面的图像便通过昆虫复眼视网膜移动,这种移动速度和方向则会引起昆虫飞行行为的反馈性调整.如著名的埃及伊蚊(Aedes aegypfi)在移动条纹背景上方飞行反应试验中发现,这种伊蚊飞行时始终尽力保持一种恰当的视动物像的平均视网膜速度以调节飞速.
昆虫复眼的视觉信号在日光下所产生的效应也是多方向的.由于昆虫复眼小眼面的折光和感光部分的结构及色素分布不同,因此昆虫复眼又有适于光天化日下应用的“昼眼”,和适应夜行虫类暗中活动的“夜眼”.更为巧妙的是某些昆虫兼具这两种功能.
昆虫眼睛的视觉功能有许多是人眼所不及的.更有甚者是,昆虫眼睛不仅可“辨色”,而且有些还有调节体色的作用.除去一些固定体色的昆虫外,有些种类在短时间内可由视神经接受外界光刺激而引起体色改变.如某些竹节虫(Caransius,Donusa等属的某些种),24小时内可因视神经受光刺激的控制而使体色由浅而深地变化.所以称昆虫的眼睛是“奇妙的感光器”是十分恰当的
昆虫头部一般长有单眼和复眼.例如蝗虫,其头部两侧有一对复眼,复眼之间有三个小小的隆起,那就是单眼.如果将蝗虫的复眼用胶盖住.然后把它放在一个四周封闭、只在一侧开了一个小洞(小洞的大小能够让蝗虫出去)的盒子中,这时,盒子中的蝗虫就会从洞口爬出去.
