（1）角膜和鞏膜。眼球壁的最外層是角膜和鞏膜。角膜在眼球的正前方，約占整個眼球壁面積的1/6，是壹層厚約1mm的透明薄膜，折射率為1.336。角膜的作用是將進入眼內的光線進行聚焦，即折射並集中進入眼球的光線。鞏膜是最外層中、後部色白而堅韌的膜層，約占整個眼球壁面積的5/6，厚度約0.4～1.1mm，也就是我們的“眼白”，它的作用是保護眼球。
（2）虹膜和脈絡膜。虹膜、脈絡膜和睫狀體組成了眼球壁的中層。虹膜是位於角膜之後的環狀膜層，它將角膜和晶狀體之間的空隙分成兩部分，即眼前房和眼後房。虹膜的內緣稱為瞳孔，它的作用如同照相機鏡頭上的光圈，可以自動控制入射光量。虹膜可以收縮和伸展，使瞳孔在光弱時放大，光強時縮小，直徑可在2～8mm範圍內變化。
睫狀體在鞏膜和角膜交界處的後方，由脈絡膜增厚形成，它內含平滑肌，功能就是支持晶狀體的位置，調節晶狀體的凸度（曲率）。脈絡膜的範圍最廣，緊貼鞏膜的內面，厚約0.4mm，含有豐富黑色素細胞。它如同照相機的暗箱，可以吸收眼球內的雜散光線，保證光線只從瞳孔內射入眼睛，以形成清晰的影像。
（3）視網膜。這是眼球壁最裏面的壹層透明薄膜，貼在脈絡膜的內表面，厚度約0.1～0.5mm。視網膜上面分別著大量的視覺感光細胞，錐體細胞和桿體細胞，是眼睛的感光部分，其作用如同照相機中的感光材料。在眼球後面的中央部分，視網膜上有壹特別密集的細胞區域，其顏色為黃色，稱之為黃斑區，直徑約2～3mm，黃斑區中央有壹小窩，叫作中央窩，該處是視覺最敏銳的地方。黃斑距鼻側約4mm，有壹圓盤狀為視神經乳頭，由於它沒有感光細胞，也就沒有感光能力，所以稱為盲點。外界物體的光信號在視網膜上形成影像，並由此處的視神經內段向大腦傳遞信息。
2、眼球內容物。眼球的屈光系統除了角膜外還包括，眼球內容物（晶體、房水和玻璃體），它們的壹個***同特點是透明，可以使光線暢通無阻。
(1)晶體。推薦又名水晶體或晶狀體，是有彈性的透明體，位於後面和玻璃體之間，通過懸韌帶和睫狀體連接。性質如雙凸透鏡，作用如同照相機的鏡頭。它能夠由周圍肌肉組織調節厚薄，根據觀察景物的遠近自動拉扁減薄或縮圓增厚，對角膜聚焦後的光線進行更精細的調節，保證外界景物的影像恰好聚焦在視網膜上。在未調節的狀態下，它前面的曲率半徑大於後面的曲率半徑，折射率從外層到內層約為1.386～1.437。
(2)房水。角膜與晶體之間充滿了透明的液體――房水，它是水樣透明液體，折射率為1.336。房水由睫狀體產生，充滿於眼球房（角膜和虹膜之間），和眼後房（虹膜和晶體之間）。它的功能是使角膜和晶體無血管組織的新陳代謝，維持眼睛的內壓。
(3)玻璃體。晶體的後面則是透明的膠狀液――玻璃體，內含星形細胞，外面包以致密的纖維層。它的折射率約為1.336。
由角膜、虹膜、房水、晶體和玻璃體等***同組成了壹個接收光線的精密的光學系統。
3、視網膜 視網膜是壹層菲薄的但又非常復雜的結構，它貼於眼球的後壁部，傳遞來自視網膜感受器沖動的神經纖維跨越視網膜表面，經由視神經到達出口。視網膜的分辨力是不均勻的，在黃斑區，其分辨能力最強。視網膜主要有三層組成。第壹層是視細胞層，用於感光，它包括錐細胞和柱細胞。第二層叫雙節細胞層，約有10到數百個視細胞通過雙節細胞與壹個神經節細胞相聯系，負責聯絡作用。第三層叫節細胞層，專管傳導。
從光學觀點出發，視網膜是眼光學系統的成像屏幕，它是壹凹形的球面。視網膜的凹形彎曲由兩個優點：（1）眼光學系統形成的像有凹形彎曲，所以彎曲的視網膜作為像屏具有適應的效果，（2）彎曲的視網膜具有更廣寬的視野。
在視網膜上既有錐體細胞，又有桿體細胞。
桿體細胞大約有壹億二千萬個，均勻地分布在整個視網膜上，其形狀細長，可以接受微弱光線的刺激，分辨物體的形狀和運動，但是不能夠分辨物體的顏色和形狀。由於桿體細胞對光線極為敏感，使得我們能夠在月光下，甚至星光下也能夠觀察到物體的存在。
錐體細胞分布在視網膜的中央窩，其密度由中間向四周逐漸減少，到達鋸齒緣處完全消失。錐體細胞在解剖學中呈錐形，是人眼顏色視覺的神經末稍，與視神經是壹對壹的連接，便於在光亮的條件下精細地接受外界的刺激，所以錐體細胞能夠分辨物體的顏色和細節。大約700萬的錐體細胞密集在2°視場內，超出2°視場，則既有錐體細胞也有桿體細胞。所以在要求高清晰度、高分辨力的場合，應該采用2°視場，使物像直對視軸，而其影像恰好聚焦在中央窩內。
4、視網膜上像的形成
人的眼睛就象壹個照相機。來自外界的光線，經過角膜以及水晶體的折射後，成像在視網膜上。物體上每壹點的光線進入眼球以後會聚到視網膜的不同點上，這些點在視網膜上形成左右換位、上下倒置的影像。但是我們所感覺到的物體由於“心理回倒”，看到的並不是倒像，而是自然狀態的正立的影像。
“心理回到”是壹個被證明了的心理自行調節問題。心理學家斯托頓做過壹個實驗，他用兩片聚焦很短的凸透鏡裝在壹個管子的兩端，做成壹個小型的室內望遠鏡，裝在他的右眼上，使旁邊不漏光，並且將左眼遮蔽起來。通過右眼上的望遠鏡來觀察物體，因為望遠鏡所成的像是倒立的，所以在視網膜上形成的像於物體相同，是正立的。但是大腦的感覺則與平常相反，壹切物體看起來都是倒立的。在開始實驗的時候，他很不習慣這種情形，視覺與觸覺、動覺之間經常矛盾的，用手觸摸物體，在空間是行動都發生了困難，想拿上面的物體，手卻伸到下面，想取右邊的物體，手卻伸到了左邊；“覺得自己的手不聽指揮”。雖然他對這種混亂現象很不習慣，但是他還是耐心堅持鍛煉下去，三天後，混亂的現象消除了壹些，到了第八天，混亂的現象完全消失，視覺與觸覺動作非常協調，行動自如。適應這些新的空間關系了。要取什麽地方的東西，就會把手伸到那裏，看物體的感覺也和平常壹樣。
人們用眼睛去觀察不同距離的物體時，要在視網膜上形成清晰的圖像，必須靠眼睛的水晶體的調節作用來實現。水晶體是透明的，形狀象兩個凸透鏡，扁圓形，中間厚，邊緣薄，富有彈性的固體。隨著註視物體距離的遠近，水晶體前面的曲率半徑能夠自動精細調節，以達到形成清晰圖像的目的。
對應視覺正常的人，當遠近處於沒有調節的自然狀態時，“無限遠”的物體正好成像在視網膜上。即眼睛的像方焦面正好與視網膜重合；當觀察近距離物體時，水晶體周圍的肌肉向內收縮，使水晶體的表明半徑變小。這是眼睛的焦距縮短，後焦距有視網膜向前移以使形成清晰的影像。壹般人的眼睛能夠從“無限遠”到250mm的範圍進行調節。但是眼睛的調節能力會隨著人的年齡的變化而變化，年齡越大，肌肉的調節性能越弱，因而能夠看清的物體的最短距離也就越大，即“老花”。在適當的照度下，正常的也就看到眼前250mm的距離的物體是不費力的，而且很清楚，這個距離就稱為明視距離。就產生了物體大小、現狀及顏色的感覺和知覺，即形成了視覺。