Die systematische klinische Untersuchung von Augenbewegungen, also Augenposition, Motilität, Blickfolge, Blickhaltefunktion und Sakkaden, ermöglicht oft eine präzise topografisch-anatomische Diagnose, d. h., ob eine Störung im Bereich von Mesencephalon, Pons, Medulla oblongata, Cerebellum oder selten Cortex vorliegt; sie ist damit wie ein Fenster in das Hirn. Vertikale Augenbewegungen werden im Bereich des Mesencephalons generiert (Kern des rostralen Fasciculus medialis longitudinalis und interstitieller Nucleus Cajal) und horizontale im Bereich der Pons (insbesondere paramediane pontine Formatio reticularis). Das Cerebellum hat eine übergeordnete Funktion: eine wichtige zerebelläre Struktur ist dabei der Flocculus. Zentrale Augenbewegungsstörungen finden sich bei diversen Erkrankungen, z. B. akuter Beginn bei Schlaganfall, subakut bei entzündlichen Erkrankungen sowie chronisch progredient bei neurodegenerativen, genetischen oder metabolischen Erkrankungen. Die Therapie richtet sich nach der zugrunde liegenden Ätiologie.