Физиологические иллюзии, такие как остаточные изображения, возникающие на сетчатке глаза после выключения яркого света или случайное перцепционное последствие, предположительно являются эффектами чрезмерной стимуляции глазного нерва или взаимодействия с контекстными или конкурирующими раздражителями определенного типа — яркость, цвет, положение, размер, движение, и т.д.
Причина этого эффекта в том, что на ранних стадиях визуальной обработки раздражается какой-то определенный нерв, а интенсивная или повторная деятельность в нем или взаимодействии его с другими активными смежными каналами вызывает физиологическую неустойчивость, которая изменяет восприятие.
Решетка Германа и полосы Маха – две иллюзии, которые лучше всего описываются с помощью биологического приближения. Латеральное торможение, где в восприимчивой области сетчатки рецепторы светотени конкурируют друг с другом, чтобы стать активными, использовалось, чтобы объяснить, почему мы видим полосы увеличенной яркости на краю цветового различия, рассматривая полосы Маха. Как только один из рецепторов становится активным, он тормозит смежные рецепторы. Это торможение создает контраст, из-за которого края полос кажутся ярче. В иллюзии сетки Германа серые пятна появляются на пересечении белых полос из-за торможения реакции нейронов, которое происходит в результате резкого уменьшения яркости. В этом случае иллюзия сетки Германа также объясняется латеральным торможением.