A luz penetra no olho através da córnea, a camada clara e curva na frente da íris e da pupila. A córnea atua como camada protetora da parte frontal do olho e também ajuda a concentrar a luz sobre a retina, no fundo do olho.
A íris—área circular e colorida do olho que circunda a pupila—controla a quantidade de luz que entra no olho. A íris permite que entre mais luz no olho (aumentando ou dilatando a pupila) quando o ambiente está escuro e deixa que entre menos luz (diminuindo ou contraindo a pupila) quando o ambiente tiver muita luz. Portanto, a pupila se dilata e se contrai como a abertura da lente de uma câmera conforme muda a quantidade de luz no ambiente imediatamente em seu redor. O tamanho da pupila é controlado pela ação do músculo do esfíncter pupilar e músculo dilatador da pupila.
Por trás da íris, encontra-se o cristalino. Ao mudar de forma, o cristalino concentra luz na retina. Com a ação de pequenos músculos (chamados músculos ciliares) o cristalino aumenta de espessura para que o olho focalize os objetos próximos e fica mais fino para focalizar os objetos distantes.
A retina contém os nervos que percebem a luz (fotorreceptores) e os vasos sanguíneos que a nutrem. A parte mais sensível da retina é uma área pequena, designada mácula, que tem milhões de fotorreceptores bem unidos entre si (do tipo chamado cones). A alta densidade dos cones na mácula gera uma imagem visual detalhada, do mesmo modo que uma câmera digital de alta resolução tem mais megapixels.
Cada fotorreceptor está ligado a uma fibra nervosa. As fibras nervosas dos fotorreceptores se agrupam para formar o nervo óptico. O disco óptico, a primeira parte do nervo óptico, está localizado na parte posterior do olho.