Το οπτικό νεύρο είναι η δέσμη αξόνων που μεταφέρει οπτικές πληροφορίες από τον αμφιβληστροειδή στον εγκέφαλο. Κάθε νεύρο περιέχει περίπου ένα εκατομμύριο ίνες που προέρχονται από τα γαγγλιακά κύτταρα του αμφιβληστροειδούς.

Οι άξονες εξέρχονται από το μάτι στον οπτικό δίσκο, δημιουργώντας το τυφλό σημείο όπου δεν υπάρχουν φωτοϋποδοχείς. Τα δύο οπτικά νεύρα συναντώνται στο οπτικό χίασμα, όπου οι ίνες από το ρινικό μισό κάθε αμφιβληστροειδούς διασταυρώνονται στην αντίθετη πλευρά. Πέρα από το χίασμα, οι οπτικές οδοί συνεχίζονται ως οπτικές οδοί στον πλάγιο γονιδιωματικό πυρήνα του θαλάμου και στη συνέχεια στον οπτικό φλοιό. Ορισμένες ίνες φτάνουν επίσης στους πυρήνες του μεσεγκεφάλου που ελέγχουν τα αντανακλαστικά της κόρης και τις κινήσεις των ματιών.

Η βλάβη στο οπτικό νεύρο —από γλαύκωμα, φλεγμονή ή τραύμα— προκαλεί απώλεια όρασης που δεν μπορεί να διορθωθεί με φακούς. Το πρότυπο της απώλειας εξαρτάται από το σημείο κατά μήκος της οδού που εμφανίζεται η βλάβη. Επειδή το νεύρο είναι μέρος του κεντρικού νευρικού συστήματος, δεν αναγεννάται εύκολα μετά από τραυματισμό.

Κάθε οπτικό σήμα που φτάνει στον εγκέφαλο ταξιδεύει πρώτα κατά μήκος του οπτικού νεύρου.