Izkušnja vida se začne, ko fotoni iz sveta zadenejo lečo našega očesa in se osredotočijo na majhno liso fotoreceptivnih celic na delu očesa, imenovanem mrežnica. Te celice so v dveh vrstah – palice in stožci. Stožci so za zaznavanje barv, dobro delujejo pri močni svetlobi, palice pa so bolj občutljive, a tudi barvno slepe. Ljudje imamo približno 125 milijonov paličastih celic in 6 milijonov stožčastih celic. Nekatere vrste imajo veliko več palic, zlasti tiste, ki so prilagojene na nočno življenje. Nekatere sove imajo nočni vid 100-krat močnejši od vida, ki smo ga vajeni.
Palice in stožci opravljajo funkcijo, imenovano fototransdukcija, kar preprosto pomeni pretvarjanje vhodne svetlobe v električne signale, ki se pošljejo v možgane, kar omogoča vid. Vse te celice vsebujejo fotoreceptivne beljakovine z različnimi pigmentnimi molekulami. V palicah se imenujejo rodopsin. V stožcih lahko najdemo različne pigmente, ki očesu omogočajo razlikovanje med različnimi barvami. Ko svetloba, povezana s pigmentom, vpliva na fotoreceptorsko celico, pošlje signal po optičnem vlaknu, sicer pa ne. Fotoreceptorske celice in sposobnost vida so izjemno stare evolucijske inovacije, ki segajo v obdobje kambrija pred več kot 540 milijoni let.
Obstajata dve pomembni strukturni značilnosti človeške mrežnice. Prva je fovea, močno zgoščeno območje fotoreceptorskih celic, ki se nahaja v središču mrežnice. Gostota celic je tukaj nekajkrat večja kot na obrobju, kar pojasnjuje, zakaj je, ko nekaj gledamo neposredno, veliko bolj jasno kot skozi kotiček očesa.
Fovea je odgovorna tudi za vedenjske prilagoditve, ki nas izzovejo, da hitro obrnemo glavo in strmimo v nekaj, če nas to prestraši. Če fovea ne bi obstajala in bi bila gostota fotoreceptorjev enakomerna po površini mrežnice, nam tega ne bi bilo treba početi – le rahlo bi morali obrniti glavo, da bi dogodek vsaj padel v naše vidno polje. . Fovealno območje je relativno majhen del vidnega polja, širok približno 10 stopinj.
Druga pomembna strukturna značilnost mrežnice je naša slepa pega. Tu se optično vlakno poveže z zadnjim delom mrežnice, da dobi vizualne informacije, kar preprečuje obstoj fotoreceptorjev na majhnem mestu. Naši možgani nam samodejno zapolnijo slepe pege, a različne vizualne vaje lahko dokažejo, da je tam.
Ko se svetloba pretvori v električne impulze in se pošlje po optičnem vlaknu, gre vse do zadnjega dela možganov (po nekaj postankih), kjer se nahaja vidna skorja. V vidni skorji hierarhija detektorskih celic izolira koristne pravilnosti v vizualnih podatkih in zavrže odvečne informacije. Ena plast celic zazna stvari, kot so črte in krivulje.
Višja plast bi zaznala pravilnosti, kot so gibanje in 3D oblike. Najvišja plast je tam, kjer se pojavijo gestalti – splošni simboli –, ki so odgovorni za zavestno izkušnjo vida v normalnih okoliščinah. Vizualna skorja je med najbolje razumljenimi možganskimi področji z obsežno literaturo o nevroznanosti.