Samengestelde ogen bestaan uit vele fotoreceptoreenheden of ommatidia. Elk "ommatidium" (enkelvoud) is een individuele "oogeenheid".
Het waargenomen beeld is een combinatie van inputs van ommatidia op een convex oppervlak. Zij wijzen dus in enigszins verschillende richtingen.
Vergeleken met gewone ogen hebben samengestelde ogen een breed gezichtsveld. Ze kunnen snelle bewegingen waarnemen en, in sommige gevallen, de polarisatie van het licht.
Ogen met oplossend vermogen zijn er in tien fundamenteel verschillende vormen, en 96% van de diersoorten bezit een complex optisch systeem. Beeldoplossende ogen komen voor bij weekdieren, chordaten en geleedpotigen.
Bijna alle insecten en spinachtigen gebruiken zowel enkelvoudige als samengestelde ogen.
Samengestelde ogen vallen uiteen in twee groepen: appositieogen, die meerdere omgekeerde beelden vormen, en superpositieogen, die één rechtopstaand beeld vormen. Samengestelde ogen komen veel voor bij geleedpotigen, en ook bij anneliden en sommige tweekleppige weekdieren.
Samengestelde ogen, althans bij geleedpotigen, groeien aan hun randen door de toevoeging van nieuwe ommatidia.
Goede vliegers zoals vliegen of honingbijen, of prooi-vangende insecten zoals bidsprinkhanen of libellen, hebben gespecialiseerde zones van ommatidia die georganiseerd zijn in een foveale zone die acuut zicht geeft. In de scherpe zone zijn de ogen afgeplat en de facetten groter. Door de afplatting kunnen meer ommatidia licht van een punt opvangen en is de resolutie dus hoger.
Een andere versie is het pseudo-gefacetteerde oog, zoals bij Scutigera. Dit type oog bestaat uit een cluster van talrijke ocellen aan elke kant van de kop, georganiseerd op een manier die lijkt op een echt samengesteld oog.
Het lichaam van Ophiocoma wendtii, een soort broze ster, is bedekt met ommatidia, waardoor zijn hele huid een samengesteld oog wordt. Hetzelfde geldt voor veel chitons.