眼睛是人類感官中最重要的器官，大腦中大約有80%的知識都是通過眼睛獲取的。讀書認字、看圖賞畫、看人物、欣賞美景等都要用到眼睛。眼睛能辨別不同的顏色和亮度的光線，并將這些信息轉變成神經信號，傳送給大腦。
人眼是望遠鏡放大倍數的基準，就是說放大倍數是1，口徑就是人眼瞳孔的大小，它隨著光照強度的變化而變化，一般在2到7毫米之間波動。
眼睛通過調節晶狀體的彎曲程度來改變晶狀體焦距獲得倒立的、縮小的實像。眼睛所能看到的最遠的點叫調節遠點，正視眼所能看到的遠點在極遠處;眼睛所能看到的最近的點叫調節近點，兩點之間稱為調節范圍。正常眼睛的近點在距離眼睛約10厘米處。
近視眼的明視距離一般為10厘米左右，(明視距離指人眼看書時間長而不疲勞的距離)，正視眼的明視距離為25厘米左右，人眼在這一距離看書不易疲勞。
當光線進入人眼后，紫外線和紅外線將被晶狀體和玻璃體吸收掉無法到達視網膜，所以將紫外線和紅外線稱為不可見光。人所能看到的光是在可見光范圍之內(400-700 nm)。我們看到的景物是因為我們的眼睛可以接受其反射的可見光。外界物體反射來的光線，經過角膜、房水，由瞳孔進入眼球內部，再經過晶狀體和玻璃體的折射作用，在視網膜上能形成清晰的物像，刺激視網膜上的光感應區，光感應區包含柱狀細胞、錐狀細胞以及視網膜色素上皮細胞。這些感光細胞產生的神經沖動，最終形成電訊號，沿著視神經傳到大腦皮層的視覺中樞，就形成視覺。
人眼的折光系統是一個復雜的光學系統。射入眼內的光線，通過角膜、房水、晶狀體和玻璃體四種折射率不同的介質，并通過四個屈光度不同的折射面（角膜的前、后表面，晶狀體的前、后界面）才能在視網膜上成像，其中，入射光線最主要的折射發生在角膜的前表面。依據幾何光學原理進行的計算結果表明，正常成人眼在安靜而不進行調節時，它的折光系統的后主焦點的位置正好是視 網膜所在的位置。這一解剖關系對于理解正常眼的折光成像能力十分重要。它說明，凡是位于眼前方6m以外直至無限遠處的物體，它們發出或反射出的光線在到達眼的折光系統時已近于平行，因而都可以在視網膜上形成清晰的像，這正如放置于照相機主焦點處的底片，可以拍出清晰的遠景一樣。
當然，人眼不是無條件地看清任意遠處的物體的。例如，人眼可以看清楚月亮（或其它更遠的星體）和它表面較大的陰影，但不能看清楚月球表面更小的物體或特征。其原因是，如果來自某物體的光線過弱，或光線在空間或眼內傳播時被散射或吸收，那么它們到達視網膜時已減弱到不足以興奮感光細胞的程度，這樣就不可能被感知；另外，如果物體過小或它們離眼的距離過大，則它們在視網膜上的成像將會小到視網膜分辨能力的限度以下，因此也不能感知。
光線通過眼折光系統發生的折射現象，稱為屈光（refraction），眼的總折光能力可用屈光度（焦度，diopter， 簡稱D）表示。屈光度數值等于該折光體主焦距（以m為單位）的倒數。人眼在非調節狀態下的總折光能力約為59D。
據科學研究表明，眼睛的性能與太陽的關系最為密切。事實上，人眼發展成為今天這樣一個復雜靈巧、維妙傳神的光學系統，是人類在自然選擇過程中，漫長進化的一個結果。
宇宙天體發出的電磁波，包括了從無線電波到γ射線波長的很寬范圍。但地球大氣層僅留下兩個"天窗"，一個是波長在0.38~0.78μm 的光學窗口(或稱可見光窗口)，另一個是波長在1mm~10m左右的射電窗口。而太陽，除了發出可見光之外，其它波段的電磁輻射則基本上被地球大氣全部吸收。既然它們不能"參與"照明，那么在漫長的進化過程中，人眼也就沒有必要再為它們"設置"感光細胞了。這就說明了，為什么人眼能夠感受的所謂的"可見光"是在這樣的一個波段(380nm~780nm)，而不是其它波段。
