苍蝇的眼睛是昆虫眼，又叫复眼.复眼（Compound eye）由多数小眼组成。复眼中的小眼面一般呈六角形。小眼面的数目、大小和形状在各种昆虫中变异很大，雄性介壳虫的复眼仅由数个圆形小眼组成。家蝇的复眼由4000个小眼组成，蝶、蛾类的复眼有28000个小眼。小眼面的大小，不但在不同种的昆虫中不同，而且同一个复眼中不同部位的小眼面也可不同，如雄性牛虻，复眼背面的小眼面较大；有些毛蚊（Biblio），其前后部的小眼面的大小也不同，可划分为两个区域。这些变化与它们的生活习性等有关。苍蝇的一只复眼是由4000多只小眼组成的，这些小眼睛组成一个蜂窝一样的形状堆积在苍蝇的头两边。复眼对苍蝇的生活来说可重要了，苍蝇身上的许多部分都是与复眼直接相连，复眼看到目标之后，苍蝇就立刻出动，干起新的坏事。可别小看苍蝇的复眼，它们观察物体比我们人类还要仔细和全面。每秒钟闪烁60次的日光灯，你也许根本无法察觉，可是苍蝇却能够不费吹灰之力地看出来。人类对苍蝇眼睛的研究至今，收藏非常丰富。人类对苍蝇眼睛的研究至今，收获非常丰富。美国人根据苍蝇复眼的原理发明了“蝇眼”航空照相机，这种照相机一次能拍摄1000多张高清晰照片。天文学也有一种叫做“蝇眼”的光学仪器，这是一种在无月光的夜晚也能够探测到空气簇射光线的仪器。这种仪器的多镜面光学系统正是根据苍蝇复眼的结构设计的。
人的眼睛是球形的，苍蝇的眼睛却是半球形的。蝇眼不能像人眼那样转动，苍蝇看东西，要靠脖子和身子转动，才能把眼睛朝向物体。苍蝇的眼睛没有眼窝，没有眼皮也没有眼球，眼睛外层的角膜是直接与头部的表面连在一起的。
从外面看上去，蝇眼表面（角膜）是光滑平整的，如果把它放在显微镜下，人们就会发现，蝇眼是由许多个小六角形的结构拼成的。每个小六角形都是一只小眼睛，科学家把它们叫做小眼。在一只蝇眼里，有3000多只小眼，一双蝇眼就有6000多只小眼。这样由许多小眼构成的眼睛，叫做复眼。
蝇眼中的每只小眼都自成体系，都有由角膜和晶维组成的成像系统，有由对光敏感的视觉细胞构成的视网膜，还有通向脑的视神经。因此，每只小眼都单独看东西。科学家曾做过实验：把蝇眼的角膜剥离下来作照相镜头，放在显微镜下照相，一下子就可以照出几百个相同的像。
世界上长有复眼的动物可多了，差不多有1／4的动物是用复眼看东西的，像常见的蜻蜓、蜜蜂、萤火虫、金龟子、蚊子、蛾子等昆虫，虾、蟹等甲壳动物都长着复眼。
科学家对蝇眼发生兴趣，在于蝇眼有许多令人惊异的功能。
如果人的头部不动，眼睛能看到的范围不会超过180度，身体背后的东西看不到。可是，苍蝇的眼睛能看到350度，差不多可以看一圈，只差后脑勺边很窄的一小条看不见。
人眼只能看到可见光，而蝇眼却能看到人眼看不见的紫外光。要看快速运动的物体，人眼就更比不上蝇眼了。一般说来，人眼要用0．05秒才能看清楚物体的轮廓，而蝇眼只要0．01秒就行了。
蝇眼还是一个天然测速仪，能随时测出自己的飞行速度，因此能够在快速飞行中追踪目标。根据这种原理，目前人们研制出了测量飞机相对于地面速度的电子仪器，叫做“飞机地速指示器”，并已在飞机上试用。这种仪器的构造，简单说来就是：在机身上安装两个互成一定角度的光电接收器（或在机头、机尾各装一个光电接收器），依次接收地面上同一点的光信号。根据两个接收器收到信号的时间差，并测量当时的飞行高度，再经过电子计算机计算，即可在仪表上指示出飞机相对于地面的飞行速度了。
现在研究人员还模仿苍蝇复眼光学系统的结构与功能，用许多块具有特定性质的小透镜，将它们有规则地粘合起来，制成了“复眼透镜”，用它作镜头可以制成“复眼照相机”，一次就能照出千百张相同的像来。用这种照相机可以进行邮票印刷的制版工作。