视网膜是眼睛后部的一层神经组织，它将光转换成神经信号。这个过程称为光传导，由视网膜后部的杆状和锥形感光细胞来完成。
光感受器的外段有成堆的膜盘，其中含有光色素分子，如棒状视紫红质。光色素吸收光，引发一连串的分子事件，导致细胞相对于黑暗时变得超极化（膜电位更负）。这种超极化减少了神经递质的释放。因此，与大多数其他感觉神经元的刺激不同，光诱导感光细胞释放的神经递质减少。
尽管杆状细胞和锥状细胞都能探测到光，但它们在视觉上扮演着不同的角色。杆状体对光高度敏感，因此在弱光条件下（如夜间）占优势。锥细胞不太敏感，用于大多数白天的视觉。视锥细胞密集地集中在中央凹，中央凹是视网膜中心附近的一个小凹陷，含有很少的视杆，在眼睛集中的区域提供高水平的视力。
锥体也传达颜色信息，因为人类中不同的类型（S）（短）、M（中）和L（长），最大限度地吸收不同波长的光。这是因为具有不同光吸收特性的不同视蛋白分子在三种锥型中占主要地位，尽管每种锥型中都存在不同的视蛋白。不同类型锥体的相对激活编码颜色。
光感受器将视觉信息发送到视网膜中部的双极细胞，然后双极细胞与视网膜前部的神经节细胞形成突触。另外两种细胞类型水平细胞和无分泌细胞介导这些连接处细胞之间的横向相互作用。水平细胞调节光感受器双极突触，而无长突细胞影响双极神经节突触。这种电路允许在视网膜的更宽部分集成信息，并允许视觉信息的初始处理，例如在不同光照条件下检测对比度。
视觉信息随后沿着神经节细胞的轴突传播，神经节细胞（连同胶质细胞）构成了眼睛后部的视神经。视觉信息从视神经传递到大脑进行额外的处理和解释。
