Зрение, слух и обоняние у Бунина были развиты несравненно сильнее, чем у обычных людей. Ирине Одоевцевой он рассказывал, что в молодости у него было настолько острое зрение, что видел звезды, видимые другими только через телескоп. В романе «Жизнь Арсеньева», вспоминая детство, он писал:

«Зрение у меня было такое, что я видел все семь звёзд в Плеядах, слухом за версту слышал свист сурка в вечернем поле, пьянел, обоняя запах ландыша или старой книги». Но шли годы, постоянное чтение, напряженный писательский труд, вносили в здоровье коррективы. Бунинским глазам, которые, по словам Ирины Одоевцевой «смотрели зорко, пристально и внимательно и, казалось, замечали и видели все – хоть на аршин под землей», при долгой работе уже нужна была помощь. Писатель Антонин Ладинский вспоминал: «…я часто видел, как он правил корректуру своих рассказов, так как писал в той же газете («Последние новости»), что и он. Бунин проходил в редакторский кабинет. Там он нацеплял на нос старомодное пенсне, брал гранки в руки и вдруг становился серьёзным. /…/ Гранки он правил очень тщательно, не считаясь с тем, что одно новое слово, вставленное в строку, потребует перебора всего абзаца».

Пользоваться пенсне он стал с 40 лет, и, как отмечал Валентин Катаев, оно «было у него стальное, вроде чеховского. Обычно Бунин носил его не на носу, а с собой, сложенном вдвое и засунутым в наружный боковой карман полуспортивного жакета». Носить постоянно не было смысла, зрение оставалось хорошим достаточно долго.
Бунин, который очень трепетно относился к своему внешнему виду, возмущенный статьей Юрия Жукова «На Западе после войны», писал в редакцию журнала «Октябрь» 25 марта 1948 года: «… я не «маленький и сухонький», а выше среднего роста, худощавый, но широкий в кости и плечах, держусь твердо и прямо, /…/ пенсне не ношу – только прикладываю к глазам, когда смотрю вдаль».

На «выход» пенсне иногда заменял монокль, что дало повод известному танцовщику и балетмейстеру Сергею Лифарю сказать, что « Иван Алексеевич был из породы «вечных лицеистов» – «франтов», пускай он был богат или бедный. Его канотье был его любимый головной убор. Монокль на черной ленте, на шее «вечный» мотылек – его галстук».
В домашней обстановке, при чтении и письме Иван Алексеевич пользовался очками. Представленные очки были подобраны окулистом и куплены Буниным в Париже.

Большинству же из тех, кто долго общался с писателем, запоминались его глаза: небольшие, глубоко посаженные, казалось, что они освещали его лицо, и, как утверждала друг семьи, художница Татьяна Муравьёва-Логинова, «молниеносно изменялось их выражение, и даже их цвет: голубой, серый зеленоватый. Был в них молодой блеск, и даже задор, искрящийся юмор и тайная грусть, и ласка, порой даже гнев, возмущение, даже ярость».