视觉是光线被视网膜探测并转换成神经信号的结果。这些信息随后被大脑进一步分析和解释。首先，光线进入眼睛前部，由角膜和晶状体聚焦到视网膜上，视网膜是一层薄薄的神经组织，排列在眼睛后部。由于通过眼睛凸面透镜的折射作用，图像被倒置和反转地投射到视网膜上。
光被视网膜后部的视杆细胞和视锥细胞吸收，导致它们释放神经递质的速率降低。除了检测光的光子之外，这里还编码颜色信息，因为不同类型的锥体最大程度地响应于不同波长的光。
然后，光感受器将视觉信息发送到视网膜中部附近的双极细胞，然后投射到视网膜前部的神经节细胞。水平和无分泌细胞介导这些细胞类型之间的横向相互作用，整合来自多个光感受器的信息。这种集成有助于视觉信息的初始处理，例如检测简单的特征，如边缘。
视网膜神经节细胞的轴突与胶质细胞一起构成视神经，视神经将视觉信息传递给大脑。视神经在大脑底部部分交叉。因此，大脑的每一侧都接收来自双眼的输入，从而实现深度感知。
大多数视神经纤维突触位于丘脑外侧膝状体核内，在那里，颜色和运动等不同特征被并行处理。丘脑随后将信息发送到大脑后部的初级视觉皮层（V1）。V1中的细胞对更复杂的视觉特征做出反应，例如特定的方向和运动方向。V1包含一个清晰的视野图，相对较大的区域用于处理视网膜中央凹的信息，视网膜中央凹是感光细胞密度最高的区域。
视觉信息从V1发送到大脑皮层的邻近区域，用于更高层次的处理，例如识别物体或面部，确定视觉刺激的空间位置。
