Gałką oczną porusza 6 mięśni: 4 proste (boczny, unerwiony przez nerw VI, a także przyśrodkowy, górny i dolny, unerwione przez nerw III) i 2 skośne (górny, unerwiony przez nerw IV, i dolny, unerwiony przez nerw III). Wszystkie mięśnie gałki ocznej rozpoczynają się w tyle oczodołu i biegną rozbieżnie ku przodowi, przyczepiając się do gałki ocznej za pomocą ścięgnistych pasm. Wyjątek stanowi mięsień skośny dolny, który rozpoczyna się w przedniej części przyśrodkowej ściany oczodołu, otacza od dołu gałkę oczną i przyczepia się do jej ściany. Wszystkie mięśnie proste przyczepiają się do ściany gałki ocznej przed jej równikiem, a oba mięśnie skośne za równikiem.
Mięśnie gałkowe poruszają gałką oczną w następujący sposób:
- prosty boczny odwodzi gałkę oczną (tzn. powoduje jej ruch w bok ku skroni),
- prosty przyśrodkowy ją przywodzi (tzn. powoduje jej ruch w kierunku nosa),
- prosty górny powoduje ruch gałki ocznej do góry, ale też przywodzi ją oraz skręca do wewnątrz (tzn. skręca południk pionowy oka w kierunku nosa),
- prosty dolny powoduje ruch gałki ocznej do dołu, ale też ją przywodzi i skręca na zewnątrz (tzn. skręca południk pionowy oka w kierunku skroni),
- skośny górny powoduje ruch oka w dół, ale też odwodzi je i skręca do wewnątrz,
- skośny dolny powoduje ruch oka w górę, odwodzi je i skręca na zewnątrz.
Ryc. 2. Kierunki działania poszczególnych mięśni gałkoruchowych w prawym i lewym oku
Gałka oczna wykonuje ruchy wokół trzech osi: pionowej (ruchy w prawo i w lewo), poziomej (ruchy w górę i w dół) i przednio-tylnej (ruchy skrętne). Do opisania ruchów jednego oka używa się określenia ruchy wodzenia, natomiast ruchy obuoczne w zgodnym kierunku nazywane są zwrotami oczu. Gałki oczne wykonują też ruchy w przeciwnych kierunkach, to znaczy ruch zbieżności (konwergencja) i rozbieżności (dywergencja). Ruchowi konwergencji gałek ocznych towarzyszy akomodacja (nastawność soczewek, tzn. zwiększanie ich siły łamiącej; zob. Układ optyczny oka i zaburzenia akomodacji) oraz zwężanie się źrenic. Równoczesny skręt obu oczu nazywany jest ruchem kolistym.
Gałki oczne wykonują ruchy zależne od woli człowieka, nazywane ruchami dowolnymi, oraz ruchy niezależne od woli, nazywane ruchami odruchowymi. Do tych ostatnich należą odruchy posturalne, za pomocą których oczy utrzymują proste ustawienie, pomimo zmian w postawie ciała i ruchów głowy, oraz odruchy optometryczne konieczne do utrzymania fiksacji oglądanego punktu, zlania obrazów i utrzymania fiksacji przy konwergencji czy dywergencji.
Podczas zwrotów gałek ocznych niektóre mięśnie współpracują ze sobą w wykonaniu ruchu w danym kierunku, a inne działają przeciwstawnie. Mięśnie współpracujące (synergistyczne) otrzymują z ośrodkowego układu nerwowego równoczesne i jednakowo silne bodźce pobudzające do skurczu, a mięśnie działające przeciwstawnie (antagonistyczne) otrzymują równoczesne i jednakowe bodźce hamujące (rozkurczają się). Na przykład podczas ruchu gałek ocznych w prawo współpracują ze sobą mięsień prosty boczny prawego oka i mięsień prosty przyśrodkowy lewego oka. Antagonistą mięśnia prostego bocznego prawego oka jest w oku prawym mięsień prosty przyśrodkowy, a w oku lewym mięsień prosty boczny (ryc. 1).
Zarówno dowolne, jak i odruchowe ruchy skojarzone poziome oraz równoczesne obu oczu w prawo lub w lewo możliwe są dzięki odpowiedniemu unerwieniu mięśni gałkoruchowych i położonym w mózgu ośrodkom i szlakom korowym i mostowym zarządzającym tymi ruchami. Ośrodek korowy znajduje się w płacie czołowym. Połączenie tego ośrodka z ośrodkiem mostowym jest skrzyżowane, to znaczy pole korowe prawej półkuli mózgu zarządza ruchem gałek ocznych w lewo, i odwrotnie, półkuli lewej – w prawo. Natomiast ośrodek mostowy prawy porusza oczy w prawo, ośrodek lewy – w lewo (drogi nie są skrzyżowane). Ośrodki i drogi dla dowolnych ruchów skojarzonych pionowych oraz dla poziomych i pionowych skojarzonych ruchów odruchowych są gorzej poznane.
