Зрение является результатом того, что свет обнаруживается и транспонируется в нервные сигналы сетчаткой глаза. Эта информация затем дополнительно анализируется и интерпретируется мозгом. Во-первых, свет попадает в переднюю часть глаза и фокусируется на роговице и хрусталике на сетчатке – тонком листе нервной ткани, выстилающих заднюю часть глаза. Из-за преломления через выпуклые линзы глаза, изображения проецируются на сетчатку вверх ногами и вспять.

Свет поглощается стержневыми и конусными фоторецепторными клетками в задней части сетчатки, вызывая снижение их скорости высвобождения нейромедиатора. В дополнение к обнаружению фотонов света, цветная информация также кодируется здесь, так как различные типы конусов максимально реагируют на различные длины волн света.

Фоторецепторы затем отправляют визуальную информацию биполярных клеток вблизи середины сетчатки, которая сопровождается проекцией на клетки ганглия в передней части сетчатки. Горизонтальные и амакринные клетки являются посредниками в боковом взаимодействии между этими типами клеток, интегрируя информацию из нескольких фоторецепторов. Эта интеграция помогает в первоначальной обработке визуальной информации, такой как обнаружение простых функций, таких как края.

Наряду с глиальными клетками, аксоны клеток ганглия сетчатки составляют зрительный нерв, который передает визуальную информацию в мозг. Зрительный нерв частично пересекается у основания мозга. Таким образом, каждая сторона мозга получает вход от обоих глаз, что позволяет восприятие глубины.

Большинство оптических нервных волокон синапса в боковом гениклеальном ядре в таламусе мозга, где параллельно обрабатываются различные характеристики, такие как цвет и движение. Затем таламус отправляет информацию в первичную зрительную кору (V1) в задней части мозга. Клетки V1 реагируют на более сложные визуальные характеристики, такие как конкретные ориентации и направления движения. V1 содержит четко определенную карту поля зрения, с относительно большой площадью, посвященной обработке информации из fovea сетчатки - центральной области, которая имеет самую высокую плотность фоторецепторов.

Визуальная информация отправляется из V1 в соседние области коры головного мозга для обработки еще более высокого уровня, например, для идентификации объекта или лица и определения пространственного расположения зрительных стимулов.