Mata manusia bekerja dengan mengirimkan cahaya melalui serangkaian bagian khusus ke saraf optik langsung ke otak. Bagian pemrosesan cahaya termasuk kornea, pupil, lensa kristal, retina, dan akhirnya saraf optik itu sendiri. Setiap bagian mata memiliki tugas khusus untuk membantu otak menerima sinyal yang dapat diterjemahkan menjadi input visual yang dapat digunakan. Gerakan mata dikendalikan oleh rangkaian otot yang berfungsi mengarahkan mata. Ukuran pupil menentukan seberapa banyak cahaya yang masuk ke mata.
Cahaya pertama memasuki mata manusia melalui lapisan transparan yang disebut kornea. Kornea tidak memiliki suplai darah dan menerima oksigen langsung dari udara sebagai gantinya. Ini dibentuk untuk mulai membiaskan gelombang cahaya ke arah bagian mata lainnya. Kornea yang sehat sedikit lebih tebal di bagian tepinya daripada di bagian tengah, tetapi jika kornea tidak berbentuk karena penyakit atau cedera, cahaya yang masuk ke mata akan terdistorsi.
Pupil adalah bagian berikutnya untuk cahaya tampak. Sebuah refleks yang disebut respon cahaya pupil mengubah ukuran pupil secara refleks sesuai dengan seberapa terang cahayanya. Setelah cahaya melewati kornea dan pupil, ia melewati bahan seperti gel transparan – humor berair – yang selanjutnya membiaskan gelombang cahaya untuk mencapai lensa kristal. Lensa kristal adalah struktur fleksibel yang menyesuaikan diri sesuai dengan jarak atau ukuran sumber input visual yang diinginkan. Ini tidak seperti kornea, yang perbesarannya tetap.
Lensa menjadi lebih tebal untuk fokus pada objek pada jarak yang lebih pendek. Itu mendatar untuk fokus pada objek lebih jauh atau lebih kecil. Orang yang menjalani operasi katarak dan menerima lensa buatan tidak memiliki keuntungan ini. Gambar yang dilihat melalui lensa sebenarnya terbalik dan mundur pada titik ini karena sifat gelombang cahaya. Otak mampu memahami gambar yang kacau balau ini dengan benar.
Cahaya berjalan lebih jauh ke mata manusia dari lensa ke retina melalui zat bening lain yang disebut humor vitreous. Masih lebih banyak pembiasan terjadi dalam zat ini. Retina terutama merupakan kumpulan saraf, yang disebut fotoreseptor, yang mampu merasakan rentang gelombang cahaya tertentu dari spektrum elektromagnetik.
Fotoreseptor terutama terdiri dari batang dan kerucut. Batang bekerja dalam cahaya redup dan dapat melihat hitam dan putih. Kerucut merasakan warna dan bekerja dalam cahaya yang lebih terang. Retina juga memiliki fotoreseptor yang membantu mata bereaksi terhadap cahaya terang. Fotoreseptor langka ini disebut sel ganglion fotosensitif.
Setelah diproses oleh retina, cahaya mencapai saraf optik, yang kemudian mengirimkan informasi ke otak. Otak mampu menafsirkan kombinasi gelombang cahaya ini sehingga kesadaran manusia dapat memahaminya. Secara khusus, retina menerjemahkan cahaya menjadi sinyal listrik dan mengirimkan sinyal sampai ke bagian belakang otak. Mata manusia berfungsi sebagai saluran untuk perjalanan dan konversi energi cahaya, tetapi otaklah yang benar-benar melihat.