Jalur visual adalah jaringan saraf yang menyampaikan cahaya yang mengenai mata ke otak dalam bentuk informasi kimia dan listrik. Saraf optik membawa sinyal yang menunjukkan warna, kecerahan, dan gerakan dari retina ke pusat relay di otak tengah yang disebut thalamus. Dari sini, neuron mencapai korteks visual lobus oksipital otak, yang menyusun peta saraf atau bagan bidang visual kedua mata. Tugas utama jalur visual mengubah informasi cahaya menjadi gambar dunia luar dimoderatori oleh neuron korteks visual.
Di mata, jalur visual dimulai ketika cahaya melewati kornea, pupil, dan lensa, di mana cahaya itu dibalik dan diproyeksikan ke retina. Sel-sel khusus, yang disebut fotoreseptor, terdiri dari retina. Ada dua jenis sel fotoreseptor di retina mamalia: sel batang, yang mendeteksi intensitas relatif cahaya dan bekerja paling baik dalam kegelapan; dan kerucut, yang peka warna. Ketika cahaya menyerang salah satu varietas sel ini, mereka mengalami reaksi kimia yang menghasilkan sinyal ke sel bipolar tepat di belakang mereka.
Dari retina, informasi visual diteruskan ke sel bipolar dan kemudian ke sel ganglion saraf optik. Saraf optik, yang dimulai di retina, adalah satu-satunya jalur visual ke otak. Informasi cahaya disampaikan sebagai potensial aksi listrik melalui neuron. Saraf ini mewakili panjang gelombang cahaya sebagai warnanya dan intensitasnya sebagai kecerahannya, menggunakan jenis kode khusus untuk menyampaikan informasi ini ke otak.
Dua saluran saraf optik — satu dari setiap mata — saling bersilangan sebelum memasuki otak. Saluran visual kanan dan kiri yang berasal dari mata masing-masing melewati belahan otak kiri dan kanan. Sekelompok kecil neuron mengikuti jalur visual terpisah untuk menyampaikan informasi tentang terang dan gelap ke daerah saraf yang mengatur ritme sirkadian tubuh, termasuk pola tidur dan bangun. Mayoritas saraf di jalur visual melanjutkan ke thalamus di otak tengah, di mana semua informasi visual diurutkan dan kemudian diteruskan ke korteks serebral.
Korteks visual adalah wilayah otak yang sangat besar, menempati sebagian besar lobus oksipital. Di sini, banyak neuron sangat terspesialisasi untuk memberi sinyal hanya ketika suatu objek dilihat dengan warna, sudut, atau lokasi tertentu di bidang visual mata. Seluruh bidang kedua mata diwakili di korteks sebagai peta besar yang terdiri dari sel-sel khusus yang disusun bersama, di mana informasi yang disampaikan oleh jalur visual disortir dan diatur. Pengenalan objek dan banyak aspek kompleks dari persepsi visual sadar didistribusikan secara luas ke seluruh otak.