Optik sinir, görsel bilgiyi retinadan beyne taşıyan akson demetidir. Her sinir, retinanın ganglion hücrelerinden kaynaklanan yaklaşık bir milyon lif içerir.

Aksonlar, optik diskte gözden çıkarak fotoreseptörlerin bulunmadığı kör noktayı oluşturur. İki optik sinir, her retinanın burun tarafındaki yarısından gelen liflerin karşı tarafa geçtiği optik kiazmada buluşur. Kiazmanın ötesinde, yollar optik kanallar olarak talamusun lateral genikulat çekirdeğine ve ardından görsel kortekse doğru devam eder. Bazı lifler ayrıca göz bebeği reflekslerini ve göz hareketlerini kontrol eden orta beyin çekirdeklerine de ulaşır.

Göz sinirinde glokom, iltihaplanma veya travma sonucu oluşan hasar, lenslerle düzeltilemeyen görme kaybına neden olur. Kayıp şekli, hasarın sinir yolunun neresinde meydana geldiğine bağlıdır. Sinir, merkezi sinir sisteminin bir parçası olduğu için, yaralanmadan sonra kolayca kendini yenilemez.

Beyne ulaşan her görsel sinyal önce optik sinir boyunca ilerler.