O olho humano é capaz de ver imagens e cores por causa das células fotorreceptoras especializadas na retina chamadas bastonetes e cones. As membranas dentro desses receptores contêm pigmentos que sofrem alterações químicas quando absorvem a luz. As mudanças químicas acionam sinais elétricos que chegam ao cérebro, onde são interpretados como cores e imagens visuais.
Os fotorreceptores de bastonete funcionam em iluminação fraca e podem gerar uma resposta elétrica a partir de um único fóton detectado. Os fotorreceptores cone são mais adequados à luz forte, mas são menos receptivos do que os bastonetes. Os cones nunca saturam, independentemente da intensidade da luz ambiente. Existem também diferentes classes de cones, cada um com uma faixa distinta de sensibilidade aos vários comprimentos de onda de luz que são interpretados pelo cérebro como cores.
Os três intervalos de comprimento de onda que as células cone são sensíveis para representar o que os humanos e muitos animais vertebrados interpretam como as cores vermelho, verde e azul. As muitas variedades de cores percebidas pelo cérebro são baseadas nas intensidades e proporções relativas dos comprimentos de onda que são recebidos pelo cérebro. As células ganglionares da retina transmitem os sinais elétricos vindos da retina e também ajudam a separar os sinais de cores variados de vermelho, verde e azul produzidos pelos fotorreceptores antes de chegarem ao cérebro.
