L'occhio è un sistema ottico nel quale la cornea ed il cristallino formano l'immagine dell'ambiente circostante sulla retina; l'iride, attenuando l'apertura della pupilla, provvede ad una prima regolazione della quantità di luce che penetra nell'occhio. Sulla retina gli stimoli luminosi vengono trasformati dai recettori in impulsi nervosi. L'occhio è dotato di due sistemi di recettori, i bastoncelli ed i coni. I bastoncelli sono distribuiti in modo relativamente omogeneo sulla retina, sono molto sensibili alla luce e consentono una visione ad ampio raggio con illuminamenti limitati (visione scotopica). La nitidezza è limitata, i colori non vengono percepiti. I coni sono invece concentrati in una concavità della retina che si trova nell'asse del sistema visivo (fovea). Essi permettono una visione nitida e a colori in un raggio visivo limitato, ma richiedono illuminamenti più elevati (visione fotopica).