视觉暂留（Persistence of Vision）指的是当影像光刺激消失后，影像仍然会短暂停留在视网膜上，从而与下一张影像“重叠”的现象。这种现象使我们能够将一系列静态画面视为连续运动，而不是单独的图片。例如：
视觉暂留
电影与动画：传统电影每秒 24 帧（24 FPS），但因为视觉暂留，上一张画面与下一张画面重叠，人眼就能感知流畅的动作，而不觉得卡顿。
LED 旋转显示器（POV Display）：快速移动的 LED 光源能够形成完整的图案，利用的就是视觉暂留效应。
旧款 CRT 萤幕：透过高频刷新，减少闪烁，使画面显得稳定。
视觉暂留通常持续约 10~20 毫秒，但在高亮度或高对比亦或是视觉范围的中央区域（左右眼重叠的画面范围）的情境下由于信息量和解析度较大，可能延长至 100 毫秒，导致残影或动态模糊。这也是为什么即使提升帧率，快速移动的物体仍可能出现模糊现象。
视觉暂留是现代影视、动画等视觉媒体制作和传播的根据。比如：我们日常使用的日光灯每秒大约熄灭100余次，但大部分人基本感觉不到日光灯的闪动。这都是因为视觉暂留的作用。所以，要达成最基本的视觉暂留效果至少需要24fps（参考影片的帧率）。
视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像，感光细胞感光，并且将光信号转换为神经电流，传回大脑引起人体视觉。
视觉暂留现象首先被中国人发现，走马灯便是据历史记载中最早的视觉暂留运用。宋时已有走马灯，当时称“马骑灯”。随后法国人保罗·罗盖在1828年发明了留影盘，它是一个被绳子在两面穿过的圆盘。盘的一个面画了一只鸟，另一面画了一个空笼子。当圆盘旋转时，鸟在笼子里出现了。这证明了当眼睛看到一系列图像时，它一次保留一个图像。
物体在快速运动时，当人眼所看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像，约0.1-0.4秒左右的图像，这种现象被称为视觉暂留现象。人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，感觉到物体的像，但当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续0.1-0.4秒的时间，人眼的这种性质被称为“眼睛的视觉暂留”。
这个现象是由比利时物理学家尤瑟夫·普拉托（Joseph Plateau）1835年在观察太阳的实验中发现的，他根据这个现象发明了证明这种人体生理特征的费纳奇镜，而他自己也因为这次观察而导致双目失明，因为太阳的影子永远的印在了他的眼睛里。[来源请求]
1917年，德国实验心理学家对“视觉滞留现象”这种生理现象进行了深度的心理学解释，阐述了“似动现象”，为人类的运动视觉感知，提供了心理学解释。这即是格式塔学派心理学。