Le contrôle périphérique de l'oculomotricité est assuré par l'intermédiaire de trois nerfs crâniens : le nerf oculomoteur (nerf moteur oculaire commun), le nerf trochléaire (ancien nerf pathétique), le nerf abducens (ancien nerf moteur oculaire externe). Le contrôle de l'oculomotricité dépend principalement des aires situées au niveau du lobe frontal et du lobe pariétal. Les progrès de la neuro-imagerie et en IRM fonctionnelle ont permis une meilleure compréhension de l'organisation fonctionnelle des régions oculomotrices.