El ojo posee un sistema de lentes (compuesto por cuatro superficies de refracción: la separación entre el aire y la cara anterior de la córnea, la separación entre la cara posterior de la córnea y el humor acuoso, la separación entre el humor acuoso y la cara anterior del cristalino y la separación entre la cara posterior del cristalino y el humor vítreo), una pupila que es un sistema de apertura variable y una retina. El sistema ocular de lentes puede enfocar una imagen sobre la retina.
En una persona joven, el cristalino está compuesto por una potente cápsula elástica rellena de un líquido viscoso de carácter proteináceo, pero transparente. Sin tensión aplicada al critalino, 70 ligamentos suspensorios se fijan radialmente en torno al este, con inserciones en los bordes anteriores de la coroides y de la retina.
A nivel de las inserciones laterales de los ligamentos del cristalino en el globo ocular, está situado el músculo ciliar que tiene fibras meridionales (se extienden desde el extremo periférico de los ligamentos suspensorios hasta la unión esclerocorneal y cuando son contraídas arrastran las inserciones periféricas en sentido medial hacia los bordes de la córnea, lo que relaja la tensión que ejercen sobre el propio cristalino) y fibras circulares (producen una acción de tipo esfínter).

Las señales nerviosas parasimpáticas transmitidas hacia el ojo desde el núcleo del tercer par en el tronco del encéfalo contraen los dos tipos de fibras que componen el músculo ciliar, relajando los ligamentos del cristalino y propicia un aumento del grosor y del poder dióptrico de dicha estructura.
Presbicia es cuando el cristalino queda casi totalmente desprovisto de su capacidad de acomodación, ocurriendo mayormente en adultos mayores por la perdida de la desnaturalización de proteínas.
El iris incrementar la cantidad de luz que llega a los ojos en una situación de oscuridad y la disminuye durante el día.

La luz atraviesa la apertura pupilar y se concentra en la retina. El sistema de lentes con un diámetro de su apertura pupilar pequeña tiene mucha mayor profundidad de foco que un sistema de lentes con diámetro grande. El ojo se considera emétrope, si los rayos de luz paralelos procedentes de objetos alejados quedan enfocados con nitidez en la retina cuando el músculo ciliar esté relajado por completo. Es hipermetropía cuando los rayos de luz se enfocan detrás de la retina debido a globo ocular demasiado corto o un sistema de lentes demasiado débil y es miopía cuando los rayos se enfocan delante de la retina que puede deberse a la acción de un poder dióptrico excesivo en el sistema ocular de lentes.

El astigmatismo es un error de la refracción ocular, la curvatura de una lente astigmática a lo largo de un plano es menor que a lo largo de otro provocando que los rayos luminosos que chocan con sus porciones periféricas en uno de ellos ni con mucho se desvían tanto como los que inciden sobre las porciones periféricas del otro.
El punto retiniano posee un diámetro total de unos 11 μm, el diámetro medio de los conos en la fóvea de la retina, que es su porción central, donde la visión está más desarrollada, es de unos 1,5 μm, lo que supone la séptima parte del diámetro del punto luminoso. La agudeza visual normal del ojo humano que permite distinguir entre las fuentes puntuales de luz es de unos 25 s de arco.
La percepción de la profundidad es la capacidad para determinar la distancia, que es percibida por tres medios principales: el tamaño que poseen las imágenes de los objetos conocidos sobre la retina, el efecto del movimiento de paralaje y el fenómeno de la estereopsia.

Si se sabe que una persona observada mide 1,8 m de altura, puede determinarse la distancia a la que se encuentra simplemente por el tamaño de su imagen en la retina.
Mediante el mecanismo del movimiento de paralaje, puede afirmarse la distancia relativa de los diferentes objetos, aunque no se esté utilizando más que un ojo.
El ojo está relleno de líquido intraocular, que mantiene una presión suficiente en el globo ocular para que siga estando dilatado.

El humor acuoso es un líquido que circula con libertad y se forma en el ojo a una velocidad media de 2 a 3 ml/min, mientras que el humor vítreo o cuerpo vítreo, es una masa gelatinosa cuya cohesión se mantiene por una fina red fibrilar compuesta básicamente por moléculas de proteoglucanos muy largas.