Müller-Lyer illusionen er en berømt optisk illusion, der demonstrerer, hvordan vores hjerne kan narre af simple visuelle signaler. Illusionen består af to linjer af samme længde, med pilespidser i hver ende. Den ene linje har udadvendte pilespidser, og den anden linje har indadvendte pilespidser. Når den ses, ser linjen med de udadvendte pilespidser længere ud end linjen med de indadvendte pilespidser.
Denne illusion menes at opstå, fordi vores hjerne fortolker de udadvendte pilespidser som en vigende vinkel, og de indadvendte pilespidser som en fremspringende vinkel. Det får linjen med de udadvendte pilespidser til at se længere ud, da vores hjerne antager, at den er længere væk.