มนุษย์ได้รับข้อมูลทางประสาทสัมผัสส่วนใหญ่จากระบบภาพ แสงที่กระทบกับดวงตาจะถูกแปลงเป็นแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่สมองตีความแล้ว ระบบการมองเห็นประกอบด้วยดวงตาประสาทตาและสมองกลีบท้ายทอย ดวงตามีความไวมากที่สุดของอวัยวะรับความรู้สึกทั้งหมดสามารถปรับได้อย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงของแสงและสามารถตรวจจับได้มากถึง 10 ล้านสี ความสามารถในการติดตามการเคลื่อนไหวของวัตถุและทำนายเส้นทางการเคลื่อนที่ในอนาคตของพวกเขาคือความสามารถในการมองเห็นของมนุษย์ สัตว์ส่วนใหญ่ขาดการมองเห็นการเคลื่อนไหวเพราะจอตาของพวกเขาไม่ได้สร้างภาพหลัง
ส่วนประกอบหลักของการทำงานของดวงตาคือม่านตาเลนส์และจอประสาทตา ดวงตามีวัสดุโปร่งใสที่เรียกว่ากระจกตา เมื่อแสงผ่านกระจกตาและรูม่านตาขนาดของรูม่านตาจะเปลี่ยนไปตามปริมาณแสงที่มี ส่วนที่มีสีของดวงตาคือม่านตาช่วยให้นักเรียนขยายในที่ต่ำกว่าแสงและหดตัวในสภาพที่สว่าง ภาพชนเลนส์ที่อยู่ด้านหลังรูม่านตา
เมื่ออนุภาคแสงผ่านเลนส์เลนส์จะโฟกัสไปยังเรตินา รูปทรงนูนของเลนส์พลิกภาพกลับหัวขณะที่มันกระทบกับเรตินา เรติน่าของมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์รับแสงหลายล้านตัวที่ใช้โปรตีนพิเศษเพื่อแปลงภาพให้เป็นแรงกระตุ้นไฟฟ้าซึ่งสมองจะถูกประมวลผล photoreceptors ประเภทหลักสองสามารถพบได้ในเรตินา: แท่งและกรวย แท่งให้ข้อมูลเกี่ยวกับขนาดและรูปร่างของวัตถุและกรวยรับแสงสีแดงสีเขียวหรือสีน้ำเงินและให้ข้อมูลเกี่ยวกับสีและรายละเอียดที่ดี
มนุษย์มีการมองเห็นแบบสองตาเนื่องจากตำแหน่งตา ดวงตาแต่ละข้างหยิบภาพเดียวกันออกมาเล็กน้อยจากอีกด้านหนึ่ง ดวงตาแต่ละข้างมีเส้นประสาทตาที่ข้ามไปยังด้านตรงข้ามของสมองและเชื่อมต่อกับกลีบท้ายทอย
เมื่อภาพเดินทางไปที่สมองกลีบท้ายทอยจะสร้างภาพสามมิติ การรับรู้เชิงลึกประสบในกรณีที่ไม่มีตาข้างหนึ่ง ระบบการมองเห็นต้องอาศัยเลนส์เพื่อให้ได้โฟกัสที่ถูกต้อง สายตาสั้นหรือสายตายาวเกิดขึ้นเป็นอย่างอื่น
ปัญหาอื่น ๆ ของระบบการมองเห็น ได้แก่ ต้อกระจกหรือสายตาเอียง ต้อกระจกเป็นฟิล์มบางที่ก่อตัวเหนือกระจกตาและหยุดแสงจากการเข้าตา สายตาเอียงเป็นภาวะที่กระจกตาโค้งมากเกินไปที่จะหักเหแสงบนจอประสาทตา แว่นตาและคอนแทคเลนส์จะเปลี่ยนรูปร่างที่มีประสิทธิภาพของดวงตาทำให้แสงสามารถโฟกัสได้อย่างถูกต้องบนจอตา
