Οι χαμαιλέοντες έχουν πανοραμική όραση 360 μοιρών και μπορούν να βλέπουν ταυτόχρονα σε δύο διαφορετικές κατευθύνσεις.

Η ανατομία του χαμαιλέοντα είναι ένα θαύμα της εξελικτικής βιολογίας. Τα μάτια του καλύπτονται σχεδόν εξ ολοκλήρου από βλέφαρα, αφήνοντας μόνο μια μικρή τρύπα για την κόρη. Αυτή η δομή επιτρέπει στα μάτια να περιστρέφονται 180 μοίρες οριζόντια και 90 μοίρες κάθετα, προσφέροντας ένα πλήρες οπτικό πεδίο χωρίς το ερπετό να χρειάζεται να κουνήσει το σώμα του.Σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Current Biology το 2015 από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Χάιφα, οι χαμαιλέοντες διαθέτουν μια μοναδική ικανότητα που ονομάζεται «μονοφθαλμική εστίαση». Κάθε μάτι στέλνει ξεχωριστές πληροφορίες στον εγκέφαλο, επιτρέποντας στο ζώο να σαρώνει το περιβάλλον για θηρευτές και λεία ταυτόχρονα. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως οπτική διάζευξη.Όταν ο χαμαιλέοντας εντοπίσει ένα έντομο, ο εγκέφαλός του μεταβαίνει σε «διόφθαλμη όραση». Τα δύο μάτια συγκλίνουν στον στόχο για να δημιουργήσουν μια τρισδιάστατη εικόνα με βάθος. Αυτή η διαδικασία είναι κρίσιμη, καθώς η γλώσσα του χαμαιλέοντα μπορεί να εκτοξευθεί με ταχύτητα που φτάνει τα 20 χιλιόμετρα την ώρα σε μόλις 0,07 δευτερόλεπτα, απαιτώντας τέλειο υπολογισμό της απόστασης.Επιπλέον, ο κρυσταλλοειδής φακός του χαμαιλέοντα είναι ο μόνος γνωστός στη φύση που είναι αρνητικός, γεγονός που μεγεθύνει την εικόνα στον αμφιβληστροειδή. Αυτό του επιτρέπει να εστιάζει εξαιρετικά γρήγορα και με μεγάλη ευκρίνεια, παρόμοια με έναν τηλεφακό κάμερας. Αυτές οι προσαρμογές καθιστούν τον χαμαιλέοντα έναν από τους πιο αποτελεσματικούς κυνηγούς στον κόσμο των ερπετών.