概述
在真空中，光按每秒30萬公里的速度運行。當光線通過液體、氣體或者其他透明物質時，光速將下降。宇宙中能夠產生光線的的物體叫做光源，如太陽和各種人造 光源（燈泡、蠟燭等，）其中最重要的是太陽。在我們周圍環境中，除了光源外，大部分物體不能自行發光，它們只能反射來自太陽或者其他人造光源的光線。在正常情況下，由於人眼不能直接朝向光源，接受刺激，因此我們接受的光線主要是物體表面反射的光線。
總之，當我們講到視覺刺激物——光的特性時，既包括光源的特性，也包括具有反射作用的物體表面的特性。正是這些特性，決定了人的視覺特性。
視覺的生理機制
眼和視網膜
眼呈球形，由鞏膜所包圍。鞏膜在前方與透明的角膜相接續。角膜之後為晶體，相當於照相機的鏡頭，是眼睛的主要屈光系統。在晶體和角膜間的前房和後房包含房水，在晶體後的整個眼球充滿膠狀的玻璃體，可向眼的各種組織提供營養，也有助於保持眼球的形狀。在眼球的內面緊貼著一層厚度僅0.3毫米的視網膜，這是視覺神經系統的周邊部分。在視網膜與鞏膜之間是布滿血管的脈絡膜，對視網膜起營養作用。
角膜和晶體組成眼的屈光系統，使外界物體在視網膜上形成倒像。角膜的曲率是固定的，但晶體的曲率可經懸韌帶由睫狀肌加以調節。當觀察距離變化時，通過晶體曲率的變化，使整個屈光系統的焦距改變，從而保證外界物體在視網膜上成象清晰。這種功能叫做視覺調節。視覺調節失常時物體即不能在視網膜上清晰成象，可以發生近視或遠視，此時需用合適透鏡來矯正。
在角膜與晶體之間，有虹膜形成的瞳孔起著光闌的作用。瞳孔在光照時縮小，在暗處擴大來調節著進入眼的光量，也有助於提高屈光系統的成象質量，瞳孔及視覺調節均受自主神經系統控制。
眼球的運動由六塊眼外肌來實現，這些肌肉的協調動作，保證了眼球在各個方向上隨意運動，使視線按需要改變。兩眼的眼外肌的活動必須協調，否則會造成視網膜雙像（復視）或斜視。
視網膜是一層包含上億個神經細胞的神經組織，按這些細胞的形態、位置的特徵可分成六類，即光感受器、水平細胞、雙極細胞、無長突細胞、神經節細胞，以及近年新發現的網間細胞。其中只有光感受器才是對光敏感的，光所觸發的初始生物物理化學過程即發生在光感受器中。脊椎動物視網膜由於胚胎髮育上的原因是倒轉的，即光進入眼球後，先通過神經細胞的網路，最後再到達光感受器。但因神經細胞透明度很高，並不影響成象的質量。
視覺形成過程
視覺的形成過程大致是：外界物體反射來的光線，依次經過角膜、瞳孔、晶狀體和玻璃體，並經過晶狀體等的折射，最終落在視網膜上，形成一個物像。視網膜上有對光線敏感的細胞。這些感光細胞產生的神經衝動，沿著視神經傳到大腦皮層的視覺中樞，人就產生了視覺。視覺的生理機制包括折光機制、感覺機制、傳導機制和中樞機制。
視覺形成過程