Nerw wzrokowy to wiązka aksonów, która przekazuje informacje wzrokowe z siatkówki do mózgu. Każdy nerw zawiera około miliona włókien wychodzących z komórek zwojowych siatkówki.

Aksony wychodzą z oka przez tarczę nerwu wzrokowego, tworząc plamkę ślepą, w której nie ma fotoreceptorów. Dwa nerwy wzrokowe spotykają się w skrzyżowaniu wzrokowym, gdzie włókna z nosowej połowy każdej siatkówki przechodzą na przeciwną stronę. Za skrzyżowaniem wzrokowym szlaki wzrokowe biegną dalej, jako drogi wzrokowe, do jądra kolankowatego bocznego wzgórza, a następnie do kory wzrokowej. Niektóre włókna docierają również do jąder śródmózgowia, które kontrolują odruchy źreniczne i ruchy gałek ocznych.

Uszkodzenie nerwu wzrokowego – spowodowane jaskrą, stanem zapalnym lub urazem – powoduje utratę wzroku, której nie można skorygować soczewkami. Przebieg utraty wzroku zależy od miejsca uszkodzenia. Ponieważ nerw wzrokowy jest częścią ośrodkowego układu nerwowego, nie regeneruje się łatwo po urazie.

Każdy sygnał wzrokowy docierający do mózgu najpierw przebiega nerwem wzrokowym.