L'occhio umano è in grado di vedere immagini e colori a causa delle cellule specializzate dei fotorecettori nella retina chiamate coni e bastoncelli. Le membrane all'interno di questi recettori contengono pigmenti che subiscono cambiamenti chimici quando assorbono la luce. I cambiamenti chimici innescano segnali elettrici che viaggiano nel cervello, dove vengono interpretati come colori e immagini visive.
I fotorecettori ad asta funzionano in condizioni di scarsa illuminazione e possono generare una risposta elettrica da un singolo fotone rilevato. I fotorecettori del cono sono più adatti alla luce intensa, ma sono meno recettivi rispetto alle aste. I coni non saturano mai, indipendentemente dall'intensità della luce ambientale. Ci sono anche diverse classi di coni, ciascuno con una gamma distinta di sensibilità alle varie lunghezze d'onda della luce che sono in definitiva interpretate dal cervello come colori.
Le tre lunghezze d'onda che le cellule dei coni sono sensibili a rappresentare ciò che gli umani e molti animali vertebrati interpretano come i colori rosso, verde e blu. Le molte varietà di colore percepite dal cervello sono basate sulle intensità e le proporzioni relative di quelle lunghezze d'onda che vengono ricevute dal cervello. Le cellule del ganglio retinico trasmettono i segnali elettrici provenienti dalla retina e aiutano anche a chiarire i diversi segnali di colore rosso, verde e blu prodotti dai fotorecettori prima che raggiungano il cervello.
