วาฬยังได้ปรับรูปร่างของดวงตาเพื่อให้มองเห็นใต้น้ำได้ดีขึ้น สัตว์บกรวมถึงมนุษย์อาศัยกระจกตาซึ่งเป็นชั้นนอกที่ชัดเจนของดวงตาในการโฟกัสภาพโดยใช้คุณสมบัติที่เรียกว่าการหักเหของแสง ซึ่งเป็นการหักเหของแสงเมื่อผ่านวัสดุต่างๆ เมื่อแสงเดินทางผ่านอากาศและเข้าสู่ดวงตา แสงจะโค้งงอและสร้างภาพที่โฟกัสบนเรตินาด้วยความช่วยเหลือเล็กน้อยจากเลนส์ สัตว์ใต้น้ำและสัตว์บกจะมองเห็นได้ไกลเพราะของเหลวในดวงตาและน้ำมีความคล้ายคลึงกันมาก แสงไม่โค้งงอเพียงพอและภาพโฟกัสได้ไม่เต็มประสิทธิภาพ ในการชดเชยสิ่งนี้ วาฬแทนที่จะใช้เลนส์ของมันทั้งหมดเพื่อโฟกัสภาพ ซึ่งไม่ได้ผลมากนัก เลนส์ของปลา วาฬ มีลักษณะเป็นวงกลมเพื่อช่วยโฟกัส ในขณะที่เลนส์ของเราจะแบนเล็กน้อย การมองเห็นของวาฬแตกต่างจากของเราตรงที่พวกมันมีตาที่ด้านใดด้านหนึ่งของศีรษะ ทำให้เกิดการมองเห็นสองด้านที่แตกต่างกัน แต่นักวิทยาศาสตร์ยังคงไม่แน่ใจเกี่ยวกับวิธีการที่วาฬทั้งสองรวมกันเป็นภาพที่เหนียวแน่น สัตว์บางชนิดที่มีรูปร่างหน้าแคบกว่า เช่น โลมาและวาฬเบลูกา สามารถมองเห็นได้ด้วยการมองเห็นด้วยกล้องสองตา ซึ่งพวกมันจะต่อเข้าด้วยกันเป็นภาพเดียวในแบบที่มนุษย์มองเห็น