La retina es una capa de tejido nervioso en la parte posterior del ojo que transduce luz en señales neuronales. Este proceso, llamado fototransducción, se lleva a cabo mediante células fotorreceptoras de bastones y conos en la parte posterior de la retina.

Los fotorreceptores tienen segmentos externos con discos membranosos apilados que contienen moléculas de fotopigmento, como la rodopsina en los bastones. Los fotopigmentos absorben la luz, desencadenando una cascada de eventos moleculares que resulta en una hiperpolarización de la célula (con un potencial de membrana más negativo) en comparación con cuando está en la oscuridad. Esta hiperpolarización disminuye la liberación de neurotransmisores. Por lo tanto, a diferencia de los estímulos para la mayoría de las otras neuronas sensoriales, la luz induce una reducción en la liberación de neurotransmisores de los fotorreceptores.

Aunque tanto los bastones como los conos detectan la luz, cada uno desempeña un papel distinto en la visión. Los bastones son muy sensibles a la luz, y por lo tanto predominan en condiciones de poca luz, como por la noche. Los conos son menos sensibles y se utilizan para la mayoría de la visión diurna. Los conos están densamente concentrados en la fóvea, una pequeña depresión cerca del centro de la retina que contiene muy pocos bastones, y proporcionan un alto nivel de agudeza visual en el área en la que el ojo está enfocado.

Los conos también transmiten información de color, porque los diferentes tipos (S (corto), M (medio) y L (largo) en humanos absorben al máximo diferentes longitudes de onda de luz. Esto se debe a que diferentes moléculas de opsina con propiedades de absorción de la luz distintas predominan en gran medida en los tres tipos de conos, aunque todas las variedades de opsina están presentes en cada cono. La activación relativa de los diferentes tipos de conos codifica el color.

Los fotorreceptores envían información visual a las células bipolares en el centro de la retina, que luego hacen sinapsis en las células ganglionares en la parte delantera de la retina. Dos tipos de células adicionales (células horizontales y amacrinas) median las interacciones laterales entre las células en estas uniones. Las células horizontales modulan las sinapsis fotorreceptores-bipolares, mientras que las células amacrinas influyen en las sinapsis bipolar-ganglionares. Este circuito permite la integración de información a través de partes más anchas de la retina y permite el procesamiento inicial de información visual, como la detección de contraste en diferentes condiciones de luz.

La información visual viaja por los axones de las células ganglionares, que (junto con las células gliales) componen el nervio óptico en la parte posterior del ojo. Desde el nervio óptico, la información visual viaja al cerebro para su procesamiento e interpretación adicionales.