La retina, a sua volta, è costituita da due strati: lo strato pigmentato è una pellicola di cellule contenenti melanina posta tra la coroide e lo strato nervoso. Lo strato nervoso è un'estensione periferica dell'encefalo che comprende i fotorecettori e i neuroni che collaborano per trasmettere l'informazione visiva alla corteccia.
I fotorecettori, che si trovano in profondità nello strato nervoso, comprendono: i coni, più grossi dei bastoncelli, che discriminano i colori; e i bastoncelli, cellule sottili e allungate, più numerosi nelle aree periferiche della retina, che discriminano varie tonalità di grigio.
L'intensità nella retina è massima a livello della fovea (parte centrale), che corrisponde al centro del campo visivo
Per raggiungere ed eccitare queste cellule, la luce deve attraversare l'intero spessore della retina. Siccome i coni si attivano solo in presenza di intensa luminosità, essi contribuiscono poco alla visione notturna, che dipende principalmente dai bastoncelli.
La sensibilità alla luce dei coni e dei bastoncelli (fotosensibilità) è garantita da una speciale famiglia di pigmenti, chiamati opsine. Nell'uomo esistono tre opsine dei coni. I bastoncelli, invece, contengono un singolo pigmento, la rodopsina
:bulb: Nelle persone ipermetropi il bulbo oculare è più corto del normale e l'immagine viene messa a fuoco davanti alla retina. Nei miopi, invece, il bulbo è più lungo e l'immagine viene messa a fuoco dietro alla retina.
Negli astigmatici la visione è distorta perchè la cornea ha forma irregolare per cui la sua capacità di messa a fuoco varia da un punto all'altro