人的眼睛是一个近似球状体，前后直径约为23～24mm，横向直径约为20mm，通常成为眼球。眼球是由屈光系统和感光系统两部分构成的。如彩图1所示。

　　1、眼球壁。眼球壁由三层质地不同的膜组成。

　　(1)角膜和巩膜。眼球壁的最外层是角膜和巩膜。角膜在眼球的正前方，约占整个眼球壁面积的1/6，是一层厚约1mm的透明薄膜，折射率为1.336。角膜的作用是将进入眼内的光线进行聚焦，即折射并集中进入眼球的光线。巩膜是最外层中、后部色白而坚韧的膜层，约占整个眼球壁面积的5/6，厚度约0.4～1.1mm，也就是我们的“眼白”，它的作用是保护眼球。

　　(2)虹膜和脉络膜。虹膜、脉络膜和睫状体组成了眼球壁的中层。虹膜是位于角膜之后的环状膜层，它将角膜和晶状体之间的空隙分成两部分，即眼前房和眼后房。虹膜的内缘称为瞳孔，它的作用如同照相机镜头上的光圈，可以自动控制入射光量。虹膜可以收缩和伸展，使瞳孔在光弱时放大，光强时缩小，直径可在2～8mm范围内变化。

　　睫状体在巩膜和角膜交界处的后方，由脉络膜增厚形成，它内含平滑肌，功能就是支持晶状体的位置，调节晶状体的凸度(曲率)。脉络膜的范围最广，紧贴巩膜的内面，厚约0.4mm，含有丰富黑色素细胞。它如同照相机的暗箱，可以吸收眼球内的杂散光线，保证光线只从瞳孔内射入眼睛，以形成清晰的影像。

　　(3)视网膜。这是眼球壁最里面的一层透明薄膜，贴在脉络膜的内表面，厚度约0.1～0.5mm。视网膜上面分别着大量的视觉感光细胞，锥体细胞和杆体细胞，是眼睛的感光部分，其作用如同照相机中的感光材料。在眼球后面的中央部分，视网膜上有一特别密集的细胞区域，其颜色为黄色，称之为黄斑区，直径约2～3mm，黄斑区中央有一小窝，叫作中央窝，该处是视觉最敏锐的地方。黄斑距鼻侧约4mm，有一圆盘状为视神经乳头，由于它没有感光细胞，也就没有感光能力，所以称为盲点。外界物体的光信号在视网膜上形成影像，并由此处的视神经内段向大脑传递信息。

　　2、眼球内容物。眼球的屈光系统除了角膜外还包括，眼球内容物(晶体、房水和玻璃体)，它们的一个共同特点是透明，可以使光线畅通无阻。

　　(1)晶体。推荐又名水晶体或晶状体，是有弹性的透明体，位于后面和玻璃体之间，通过悬韧带和睫状体连接。性质如双凸透镜，作用如同照相机的镜头。它能够由周围肌肉组织调节厚薄，根据观察景物的远近自动拉扁减薄或缩圆增厚，对角膜聚焦后的光线进行更精细的调节，保证外界景物的影像恰好聚焦在视网膜上。在未调节的状态下，它前面的曲率半径大于后面的曲率半径，折射率从外层到内层约为1.386～1.437。

　　(2)房水。角膜与晶体之间充满了透明的液体――房水，它是水样透明液体，折射率为1.336。房水由睫状体产生，充满于眼球房(角膜和虹膜之间)，和眼后房(虹膜和晶体之间)。它的功能是使角膜和晶体无血管组织的新陈代谢，维持眼睛的内压。

　　(3)玻璃体。晶体的后面则是透明的胶状液――玻璃体，内含星形细胞，外面包以致密的纤维层。它的折射率约为1.336。

　　由角膜、虹膜、房水、晶体和玻璃体等共同组成了一个接收光线的精密的光学系统。

　　3、视网膜 视网膜是一层菲薄的但又非常复杂的结构，它贴于眼球的后壁部，传递来自视网膜感受器冲动的神经纤维跨越视网膜表面，经由视神经到达出口。视网膜的分辨力是不均匀的，在黄斑区，其分辨能力最强。视网膜主要有三层组成。第一层是视细胞层，用于感光，它包括锥细胞和柱细胞。第二层叫双节细胞层，约有10到数百个视细胞通过双节细胞与一个神经节细胞相联系，负责联络作用。第三层叫节细胞层，专管传导。

　　从光学观点出发，视网膜是眼光学系统的成像屏幕，它是一凹形的球面。视网膜的凹形弯曲由两个优点：(1)眼光学系统形成的像有凹形弯曲，所以弯曲的视网膜作为像屏具有适应的效果，(2)弯曲的视网膜具有更广宽的视野。

　　在视网膜上既有锥体细胞，又有杆体细胞。

　　杆体细胞大约有一亿二千万个，均匀地分布在整个视网膜上，其形状细长，可以接受微弱光线的刺激，分辨物体的形状和运动，但是不能够分辨物体的颜色和形状。由于杆体细胞对光线极为敏感，使得我们能够在月光下，甚至星光下也能够观察到物体的存在。

　　锥体细胞分布在视网膜的中央窝，其密度由中间向四周逐渐减少，到达锯齿缘处完全消失。锥体细胞在解剖学中呈锥形，是人眼颜色视觉的神经末稍，与视神经是一对一的连接，便于在光亮的条件下精细地接受外界的刺激，所以锥体细胞能够分辨物体的颜色和细节。大约700万的锥体细胞密集在2°视场内，超出2°视场，则既有锥体细胞也有杆体细胞。所以在要求高清晰度、高分辨力的场合，应该采用2°视场，使物像直对视轴，而其影像恰好聚焦在中央窝内。

　　4、视网膜上像的形成

　　人的眼睛就象一个照相机。来自外界的光线，经过角膜以及水晶体的折射后，成像在视网膜上。物体上每一点的光线进入眼球以后会聚到视网膜的不同点上，这些点在视网膜上形成左右换位、上下倒置的影像。但是我们所感觉到的物体由于“心理回倒”，看到的并不是倒像，而是自然状态的正立的影像。

　　“心理回到”是一个被证明了的心理自行调节问题。心理学家斯托顿做过一个实验，他用两片聚焦很短的凸透镜装在一个管子的两端，做成一个小型的室内望远镜，装在他的右眼上，使旁边不漏光，并且将左眼遮蔽起来。通过右眼上的望远镜来观察物体，因为望远镜所成的像是倒立的，所以在视网膜上形成的像于物体相同，是正立的。但是大脑的感觉则与平常相反，一切物体看起来都是倒立的。在开始实验的时候，他很不习惯这种情形，视觉与触觉、动觉之间经常矛盾的，用手触摸物体，在空间是行动都发生了困难，想拿上面的物体，手却伸到下面，想取右边的物体，手却伸到了左边;“觉得自己的手不听指挥”。虽然他对这种混乱现象很不习惯，但是他还是耐心坚持锻炼下去，三天后，混乱的现象消除了一些，到了第八天，混乱的现象完全消失，视觉与触觉动作非常协调，行动自如。适应这些新的空间关系了。要取什么地方的东西，就会把手伸到那里，看物体的感觉也和平常一样。

　　人们用眼睛去观察不同距离的物体时，要在视网膜上形成清晰的图像，必须靠眼睛的水晶体的调节作用来实现。水晶体是透明的，形状象两个凸透镜，扁圆形，中间厚，边缘薄，富有弹性的固体。随着注视物体距离的远近，水晶体前面的曲率半径能够自动精细调节，以达到形成清晰图像的目的。

　　对应视觉正常的人，当远近处于没有调节的自然状态时，“无限远”的物体正好成像在视网膜上。即眼睛的像方焦面正好与视网膜重合;当观察近距离物体时，水晶体周围的肌肉向内收缩，使水晶体的表明半径变小。这是眼睛的焦距缩短，后焦距有视网膜向前移以使形成清晰的影像。一般人的眼睛能够从“无限远”到250mm的范围进行调节。但是眼睛的调节能力会随着人的年龄的变化而变化，年龄越大，肌肉的调节性能越弱，因而能够看清的物体的最短距离也就越大，即“老花”。在适当的照度下，正常的也就看到眼前250mm的距离的物体是不费力的，而且很清楚，这个距离就称为明视距离。就产生了物体大小、现状及颜色的感觉和知觉，即形成了视觉。