A retina é uma camada de tecido nervoso na parte de trás do olho que transduz a luz em sinais neurais. Este processo, chamado fototransdução, é realizado por células fotorreceptoras em cones e bastonetes na parte de trás da retina.

Fotorreceptores têm segmentos externos com pilhas de discos membranosos que contêm moléculas de fotopigmentos—como rodopsina em bastonetes. Os fotopigmentos absorvem luz, desencadeando uma cascata de eventos moleculares que resulta na célula a tornar-se hiperpolarizada (com um potencial de membrana mais negativo) em relação a quando está no escuro. Essa hiperpolarização diminui a libertação de neurotransmissores. Assim, ao contrário dos estímulos para a maioria dos outros neurónios sensoriais, a luz induz uma redução na libertação de neurotransmissores a partir de fotorreceptores.

Embora bastonetes e cones detectem luz, eles desempenham papéis distintos na visão. Os bastonetes são altamente sensíveis à luz e, portanto, predominam em condições de baixa luminosidade, como à noite. Os cones são menos sensíveis e são usados para a maioria da visão diurna. Os cones estão densamente concentrados na fóvea—uma pequena depressão perto do centro da retina que contém muito poucos bastonetes—e fornecem um alto nível de acuidade visual na área onde o olho está focado.

Os cones também transmitem informações de cores, porque os diferentes tipos—S (curto), M (médio) e L (longo) em humanos—absorvem ao máximo diferentes comprimentos de onda de luz. Isso ocorre porque diferentes moléculas de opsina com distintas propriedades de absorção de luz predominam em grande parte nos três tipos de cones, embora todas as variedades de opsina estejam presentes em cada cone. A ativação relativa dos diferentes tipos de cones codifica a cor.

Fotorreceptores enviam informações visuais para células bipolares no centro da retina, que realizam então sinapses com células ganglionares na frente da retina. Dois tipos de células adicionais—células horizontais e amácrinas—mediam interações laterais entre as células nessas junções. As células horizontais modulam sinapses fotorreceptores-bipolares, enquanto que as células amácrinas influenciam as sinapses bipolares-ganglionares. Este circuito permite a integração de informações em partes mais amplas da retina e permite o processamento inicial de informações visuais, como a detecção de contraste em diferentes condições de luz.

Informações visuais percorrem então os axónios das células ganglionares, que (juntamente com células da glia) compõem o nervo óptico na parte de trás do olho. A partir do nervo óptico, a informação visual viaja para o cérebro para processamento e interpretação adicionais.