眼睛的光學系統是收集和聚集視野中物體的反射光。當光線進入人眼時，壹些組織會彎曲或折射光線，從而產生清晰的圖像。光線首先接觸角膜，角膜是壹種彎曲透明的組織，保護人眼(很像保護手表的外部晶體)。然後光線穿過房水，房水是壹種充滿眼前房的水狀液體。然後穿過瞳孔，瞳孔是彩色虹膜中央的壹個圓孔；瞳孔通過縮小或放大來調節進入人眼的光量。然後光線穿過晶狀體，晶狀體是壹種透明的彈性組織。然後穿過玻璃體，壹種填充在人眼內的膠狀組織，這次到達人眼最內層——視網膜。視網膜是位於眼睛後方的多層神經組織，就像相機中的膠片壹樣:為了形成清晰的圖像，光線必須準確地聚焦在視網膜上。
眼睛的肌肉系統主要是幫助眼球運動，也就是眼球運動的能力。每只眼睛周圍的六塊肌肉使眼睛能夠搜索、追蹤、會聚和凝視圖像。這些肌肉在深度感知(雙目視覺)中也起著重要的作用。深度感知是壹種將兩只眼睛看到的獨立圖像融合成三維圖像的能力。眼睛裏有小肌肉調節晶狀體的形狀，使其變得更厚或更薄，從而使不同距離的物體聚焦在壹點上(自適應調節)。
眼睛的神經系統將光能轉化為電脈沖，並將信息傳輸到大腦，形成視覺圖像。視網膜由數百萬個感光細胞組成，分為視錐細胞和視桿細胞。視錐細胞生活在視網膜的中心，感知顏色和細節，如閱讀，並在光線中發揮作用。視桿細胞散布在視網膜周圍，可以形成周邊視覺，感知運動，在暗光下產生視覺。視神經將視錐細胞和視桿細胞的電信息直接傳輸到大腦底部的視覺皮層。