夏夜的灯下，一只蛾子停在墙上，两复眼之间有三个发亮的小圆点，像嵌了三颗玻璃珠。有人把它当成还没长成的复眼，或者当成装饰，其实那是另一套感光器官，位置、结构与工作内容都与复眼不同。
头顶那三个小点位置固定，永远排成一个三角
背单眼通常3个，位于两复眼之间偏后的额顶，呈三角形排列：一个在前中线，两个在后两侧。蜜蜂、蜻蜓、蝗虫都是这个格局，位置在同种内相当稳定，不随龄期挪动。
单眼直径0.1–0.5毫米，比一个复眼小眼面大出10倍以上，看上去是一颗半球形透明突起，表面光滑，没有六边形的拼缝。突起周围常围着一圈深色几丁质环，界线清楚。
单眼只有一层透镜，光聚不成像
单眼的结构简单：一层角膜透镜，下面1层角膜细胞，再往下是几十到上千个视网膜细胞。没有晶锥，也没有把小眼隔开的色素墙，进来的光在同一腔内散开，落成一片。
成像要把不同方向的光分开。单眼的感光细胞挤在一小团里，每个细胞收到的是同一片模糊光斑，方向信息几乎被抹平。它能测出亮度与大致的方向差，却拼不出轮廓。单眼从不承担成像，这是它与复眼最根本的差别。
它管的是整片光的强弱，与昼夜节律和飞行姿态挂钩
单眼的神经纤维投射到脑的中央复合体与视叶外侧，这两处正是控制昼夜节律与身体姿态的区域。照度一变，这条通路上的信号跟着变，活动与休息的切换随之发生，不必经过图像处理。
飞行中的昆虫靠地平线判断身体是否倾斜。单眼对上半球与下半球的亮度差敏感，身体一歪，两侧信号不平衡，翅与腹部的肌肉随即修正，这条回路比复眼短，反应也更快。
单眼的数目在类群间从有到无，缺了照样能活
蜻蜓、蝗虫、蜜蜂、蝇类有3个；蛾类多退化或消失；衣鱼与部分甲虫完全没有。同一目里数目也可能不同，不能把三个点当成所有昆虫的固定配置，先看类群再看头顶。
没有单眼的种类照样能飞、能取食，说明它管的是辅助功能。反过来，只有单眼而没有复眼的情况极少见，两套器官一个负责亮度与姿态，一个负责形状与运动，分工由此看得很清楚。
关键数据
下列数值取自常见类群，用于对照结构尺度，不能据以定种，龄期与性别造成的差异同样明显。
- 背单眼通常3个，排成三角形。
- 单眼直径0.1–0.5毫米，突起表面光滑。
- 单眼透镜仅1层，无晶锥，不能成像。
- 每个单眼含几十至上千个视网膜细胞。
- 蛾类单眼多退化或消失。
- 单眼神经纤维投射至中央复合体。
边界
单眼与复眼的小眼面在强光下都反光，容易看混。分辨要看拼缝：复眼由许多六边形小面拼成，单眼是一整颗光滑的突起，两者不在一个尺度上。
单眼埋在前胸或头顶的毛下时，肉眼几乎看不见，须侧光才显出一个亮点。标本干缩后单眼塌陷，位置判据失效，只剩数目可数。头顶磨损的个体，三个点也常被磨平。
参考文献
- 彩万志 等.《普通昆虫学》（第 2 版）. 中国农业大学出版社, 2011. —— 单眼的结构与功能。
- Gullan P J, Cranston P S. The Insects: An Outline of Entomology. 5th ed. Wiley-Blackwell, 2014.
- 刘凌云, 郑光美 主编.《普通动物学》（第 4 版）. 高等教育出版社, 2009. —— 感觉器官的一般原理。