I serpenti possiedono occhi strutturalmente simili a quelli degli altri vertebrati e il numero di coni e bastoncelli è variabile a seconda delle specie, indicando la possibilità di vedere immagini a colori e in bianco e nero. Poiché la loro temperatura corporea dipende dalla temperatura ambientale, hanno bisogno di esporsi al sole per termoregolare e la scelta dei posti migliori per fare ciò è garantita da numerosi sensori termici sparsi su tutto il corpo.
Alcuni serpenti, come boa, pitoni e crotalini (ad esempio i serpenti a sonagli) possiedono alcuni organi termorecettori particolarmente sviluppati, posti sulla testa. Le fossette sensoriali sul muso dei serpenti a sonagli sono munite di centinaia di terminazioni nervose che convergono nel tetto ottico, una porzione del cervello in cui si formano le immagini provenienti dagli occhi. In questo modo i serpenti sono in grado di ottenere immagini multisensoriali formate da stimoli visivi e termici che rappresentano il paesaggio circostante e i contrasti di temperatura in esso presenti. Grazie a questi organi di senso, sono in grado di percepire differenze di temperatura di un millesimo di grado centigrado a un metro di distanza e di individuare le prede con estrema precisione.