Крокодилы обладают хорошо развитым дневным и ночным зрением. Когда животное погружается, глаза, как и ноздри, остаются на поверхности воды. Глаза окружены костной орбитой, в которую легко погружаются полностью при давлении. При фиксации крупных крокодилов имеет смысл завязывать им не только рот, но и глаза, поскольку это дезориентирует животных и принуждает их прекратить сопротивление.
Глаза расположены по бокам головы, следовательно, бинокулярное зрение у крокодилов развито плохо. Например, бинокулярное зрение американского аллигатора составляет всего 25%. Поэтому при работе с крупными крокодилами рекомендуется по возможности подходить к ним непосредственно спереди, так как в этом случае защитные механизмы срабатывают с меньшей долей вероятности, чем при приближении к животному сбоку.
Зрачок у крокодилов вертикальный, щелевидный. Он расширяется в стороны и остается вертикальным по отношению к горизонту даже при поднимании и опускании головы. Считается, что именно эта особенность служит причиной дезориентации перевернутых на спину крокодилов. Мышцы глаза — верхняя, нижняя и внутренняя прямые и нижняя косая — втягивают глаз в орбиту в случае опасности. Почти все крокодилы полагаются на зрение, охотясь на поверхности воды. Под водой для поимки добычи задействованы другие органы чувств.
В глазу крокодила больше палочек, чем колбочек, что позволяет животным видеть в темноте. Светоотражающий слой (tapetum lucidum) хорошо развит, что позволяет обнаружить крокодила в ночи при помощи источника направленного света. Имеются веки и прозрачная мигательная перепонка, покрывающая глаз при погружении. Насколько хорошо крокодилы видят под водой, на сегодняшний день остается загадкой.
Очевидно, что и на суше и под водой крокодилы способны распознать жертву, своих детенышей, окружающую среду и людей. На фермах по разведению аллигаторов животные узнают каждого работника.
У крокодилов также хорошо развито обоняние, которое играет важную роль в поиске пищи. Окончания обонятельных нервов расположены в передней части носовой полости
