De oogzenuw is de bundel axonen die visuele informatie van het netvlies naar de hersenen transporteert. Elke zenuw bevat ongeveer een miljoen vezels die afkomstig zijn van de ganglioncellen van het netvlies.

De axonen verlaten het oog bij de oogzenuwschijf, waardoor de blinde vlek ontstaat waar geen fotoreceptoren aanwezig zijn. De twee oogzenuwen komen samen in het optisch chiasma, waar vezels van de nasale helft van elk netvlies naar de tegenoverliggende zijde kruisen. Voorbij het chiasma lopen de zenuwbanen verder als de optische banen naar de laterale geniculate nucleus van de thalamus en vervolgens naar de visuele cortex. Sommige vezels bereiken ook kernen in de middenhersenen die de pupilreflexen en oogbewegingen aansturen.

Schade aan de oogzenuw – door glaucoom, ontsteking of trauma – leidt tot gezichtsverlies dat niet met lenzen kan worden gecorrigeerd. Het patroon van het verlies hangt af van de locatie van de beschadiging in het zenuwtraject. Omdat de oogzenuw deel uitmaakt van het centrale zenuwstelsel, herstelt deze zich na een verwonding niet gemakkelijk.

Elk visueel signaal dat de hersenen bereikt, reist eerst via de oogzenuw.