眼睛是人类感官中最重要的器官，大脑中大约有80%的知识都是通过眼睛获取的。读书认字、看图赏画、看人物、欣赏美景等都要用到眼睛。眼睛能辨别不同的颜色和亮度的光线，并将这些信息转变成神经信号，传送给大脑。

人眼是望远镜放大倍数的基准，就是说放大倍数是1，口径就是人眼瞳孔的大小，它随着光照强度的变化而变化，一般在2到7毫米之间波动。

眼睛通过调节晶状体的弯曲程度来改变晶状体焦距获得倒立的、缩小的实像。眼睛所能看到的最远的点叫调节远点，正视眼所能看到的远点在极远处;眼睛所能看到的最近的点叫调节近点，两点之间称为调节范围。正常眼睛的近点在距离眼睛约10厘米处。

近视眼的明视距离一般为10厘米左右，(明视距离指人眼看书时间长而不疲劳的距离)，正视眼的明视距离为25厘米左右，人眼在这一距离看书不易疲劳。

当光线进入人眼后，紫外线和红外线将被晶状体和玻璃体吸收掉无法到达视网膜，所以将紫外线和红外线称为不可见光。人所能看到的光是在可见光范围之内(400-700 nm)。我们看到的景物是因为我们的眼睛可以接受其反射的可见光。外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上能形成清晰的物像，刺激视网膜上的光感应区，光感应区包含柱状细胞、锥状细胞以及视网膜色素上皮细胞。这些感光细胞产生的神经冲动，最终形成电讯号，沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢，就形成视觉。

人眼的折光系统是一个复杂的光学系统。射入眼内的光线，通过角膜、房水、晶状体和玻璃体四种折射率不同的介质，并通过四个屈光度不同的折射面（角膜的前、后表面，晶状体的前、后界面）才能在视网膜上成像，其中，入射光线最主要的折射发生在角膜的前表面。依据几何光学原理进行的计算结果表明，正常成人眼在安静而不进行调节时，它的折光系统的后主焦点的位置正好是视 网膜所在的位置。这一解剖关系对于理解正常眼的折光成像能力十分重要。它说明，凡是位于眼前方6m以外直至无限远处的物体，它们发出或反射出的光线在到达眼的折光系统时已近于平行，因而都可以在视网膜上形成清晰的像，这正如放置于照相机主焦点处的底片，可以拍出清晰的远景一样。

当然，人眼不是无条件地看清任意远处的物体的。例如，人眼可以看清楚月亮（或其它更远的星体）和它表面较大的阴影，但不能看清楚月球表面更小的物体或特征。其原因是，如果来自某物体的光线过弱，或光线在空间或眼内传播时被散射或吸收，那么它们到达视网膜时已减弱到不足以兴奋感光细胞的程度，这样就不可能被感知；另外，如果物体过小或它们离眼的距离过大，则它们在视网膜上的成像将会小到视网膜分辨能力的限度以下，因此也不能感知。

光线通过眼折光系统发生的折射现象，称为屈光（refraction），眼的总折光能力可用屈光度（焦度，diopter， 简称D）表示。屈光度数值等于该折光体主焦距（以m为单位）的倒数。人眼在非调节状态下的总折光能力约为59D。

据科学研究表明，眼睛的性能与太阳的关系最为密切。事实上，人眼发展成为今天这样一个复杂灵巧、维妙传神的光学系统，是人类在自然选择过程中，漫长进化的一个结果。

宇宙天体发出的电磁波，包括了从无线电波到γ射线波长的很宽范围。但地球大气层仅留下两个"天窗"，一个是波长在0.38~0.78μm 的光学窗口(或称可见光窗口)，另一个是波长在1mm~10m左右的射电窗口。而太阳，除了发出可见光之外，其它波段的电磁辐射则基本上被地球大气全部吸收。既然它们不能"参与"照明，那么在漫长的进化过程中，人眼也就没有必要再为它们"设置"感光细胞了。这就说明了，为什么人眼能够感受的所谓的"可见光"是在这样的一个波段(380nm~780nm)，而不是其它波段。