視網膜是位於眼球後部的感光內層。它包含感光細胞和將光訊號轉化為電訊號的初始神經迴路。

視桿細胞和視錐細胞構成視網膜最外層的感光細胞。它們的訊號經雙極細胞、水平細胞和無長突細胞處理後到達神經節細胞，神經節細胞的軸突構成視神經。視網膜並非被動的感測器；它執行大量的計算工作，包括中心-周圍拮抗以及運動和顏色處理的雛形。中央凹富含視錐細胞，提供高度清晰的中心視覺；週邊區域視桿細胞較多，對弱光和運動更為敏感。

光線必須穿過神經細胞層才能到達感光細胞，這種排列方式看似顛倒，卻能高效運作。視網膜疾病——如黃斑部病變、視網膜色素變性、糖尿病視網膜病變——是導致視力喪失的主要原因。視網膜是中樞神經系統中唯一可以透過瞳孔直接觀察到的部分。

每一次視覺體驗都始於光線照射到視網膜上的圖案。