Dzięki zmysłowi wzroku jesteśmy bogatsi o takie informacje na temat danego przedmiotu jak jego jasność, kształt, barwa no i oczywiści położenie. Jednak nie byłoby to możliwe bez istnienia światła czyli fal elektromagnetycznych z przedziału długości 380 - 780 nm.

Oko ludzkie ma w przybliżeniu kształt kuli. Wnętrze tej kuli stanowi tzw. ciałko szkliste. Znajduje się ono pod ciśnieniem dzięki czemu utrzymuje swój kształt. Oko zbudowane jest z kilku warstw. W przedniej części oka znajduje się rogówka o średnicy około 10 mm. Jest ona przezroczystą błoną. Natomiast najbardziej zewnętrzną tylną ściankę oka stanowi twardówka. Jej materiałem budulcowym jest tkanka łączna. Stanowi ona rodzaj nieprzezroczystej błony.

Następnie w przedniej części oka znajduje się soczewka. Zbudowana jest ona z torebki, jądra i kory. Ma dwie powierzchnie : przednią i tylna , które są wypukłe.

Przed soczewką znajduje się tęczówka, która spełnia rolę przesłony o regulowanej średnicy. Może mieć ona różną barwę. Wewnętrzną część oka pokrywa siatkówka, która posiada komórki światłoczułe. Dzieli się je na pręciki i czopki. Największe zagęszczenie czopków występuje w miejscu zwanym plamką żółtą. Natomiast w miejscu zwanym plamką ślepą nie ma w ogóle komórek światłoczułych.

Pomiędzy siatkówką a twardówką znajduje się jeszcze naczyniówka.

W skład układu optycznego oka wchodzi rogówka i soczewka oczna. Ośrodki optyczne ustanowione są przez trzy substancje: powietrze, ciecz wodnista i ciałko szkliste. Współczynnik załamania soczewki jest różny w różnych jej warstwach. Zmienia się od 1.4 dla obszaru jądra do 1.33 dla warstw zewnętrznych. Jest również możliwość regulacji kształtu soczewki. Dzięki pracy odpowiednich mięśni może zmieniać się stopień jej wypukłości. Daje to możliwość zmiany zdolności skupiającej soczewki ocznej. Ponieważ odległość ocznego układu optycznego od siatkówki nie zmienia się więc dzięki zmianie zdolności skupiającej możliwe jest powstawanie na siatkówce obrazów zarówno przedmiotów dalekich jak i bliskich. Jest to tzw. akomodacja oka do odległości. W momencie gdy interesujący nas przedmiot znajduje się blisko soczewka ma kształt prawie kulisty. Natomiast gdy patrzymy na przedmioty odległe staje się spłaszczona.

Generalna zasada działania oka jest następująca. Promień świetlny dostając się do oka biegnie przez rogówkę, komorę przednią oka, soczewkę i ciało szkliste, aż do siatkówki. Na siatkówce wywołuje wrażenie wzrokowe, które następnie za pośrednictwem nerwów przekazywane jest do mózgu.

Na siatkówce wytwarzany jest obraz rzeczywisty, pomniejszony i odwrócony. Obraz cechuje się dobrą ostrością jedynie w środkowej części siatkówki. Natomiast na obrzeżach jest zniekształcony i niezbyt ostry.

Aby światło wywołało wrażenie wzrokowe to potrzebna jest do tego odpowiednia ilość energii świetlnej. Nie może ona być mniejsza od tzw. bezwzględnego progu czułości. Liczne badania wykazały , że jest to wartość około J.

Oko ma możliwość przystosowywania się do różnego natężenia światła czy jego barwy. Jeden z typów komórek fotoczułych - czopki są mało wrażliwe na światło, dlatego potrzebują intensywnego oświetlenia. Wtedy mówi się o tzw. widzeniu jasnym. Drugi rodzaj widzenia - widzenie ciemne jest związane z pręcikami.

W pręcikach zawarty jest specjalny barwnik zwany rodopsyną i to właśnie jej rozkład powodowany jest przez absorpcję światła w tych komórkach.

Natomiast mechanizm widzenia barw od dawna jest przedmiotem badań i do tej pory nie został w pełni rozszyfrowany. Pierwsza z teorii barwnego widzenia zakłada istnienie trzech rodzajów czopków. Prawdopodobnie każda z tych grup czopków ma maksimum wrażliwości dla innej długości fali. Dzięki takiej kombinacji pobudzeń trzech rodzajów czopków zostaje uzyskany efekt widzenia barw.

Nie wydaje się jednak, aby ta teoria była pełna. Cały czas trwają więc prace nad jej uzupełnieniem.

To, że widzimy trójwymiarowo wynika z obecności nie jednego, ale pary oczu, które patrzą w to samo miejsce.

Gdy w układzie optycznym oka pojawiają się wady powoduje to zaburzenie widzenia. I tak dalekowzroczność polega na zbyt małej zdolności skupiającej układu optycznego oka. Natomiast przy krótkowzroczności układ optyczny oka skupia za bardzo. Dlatego w pierwszym przypadku wada korygowana jest za pomocą szkieł skupiających, a w drugim z wykorzystaniem szkieł rozpraszających.