Para comprender la fisiología del control de la motilidad ocular, es requisito fundamental conocer en profundidad la anatomía macro y microscópica de la órbita, de los músculos extraoculares, de sus fascias y poleas, y de sus procesos de desarrollo.
Los sistemas visual y oculomotor se desarrollan en paralelo durante los primeros años de vida y este proceso de desarrollo encierra el concepto de período crítico para el sistema visual, pero que también resulta inherente del sistema motor. La corteza visual de los mamíferos es fisiológica y anatómicamente inmadura en el momento del nacimiento, y tanto la binocularidad y como la percepción de profundidad se desarrollan durante un período ventana posnatal específico. Una experiencia visual inadecuada interrumpe la formación de las columnas de dominancia ocular en la corteza visual, lo que produce una pérdida de estereopsis y hasta disminuciones graves de la agudeza visual.
Las actividades motoras están presentes en el recién nacido, son involuntarias y el desarrollo madurativo del cerebro permitirá que los movimientos se vayan haciendo voluntarios, respondiendo, además, a los estímulos del medio. El proceso del desarrollo madurativo y psicomotor determina el control del propio cuerpo, donde las conductas que son determinadas por la herencia son de origen filogenético y las adquiridas desde el aprendizaje son de origen ontogenético.