Droga wzrokowa to sieć nerwów, które przekazują światło wpadające do oczu do mózgu w postaci informacji chemicznej i elektrycznej. Nerw wzrokowy przenosi sygnały wskazujące kolor, jasność i ruch z siatkówki do ośrodka przekaźnikowego w śródmózgowiu zwanego wzgórzem. Stąd neurony docierają do kory wzrokowej płata potylicznego mózgu, który składa mapę neuronalną lub wykres pól widzenia obu oczu. Podstawowym zadaniem ścieżki wzrokowej, polegającej na przekształcaniu informacji o świetle na obraz świata zewnętrznego, są moderowane przez neurony kory wzrokowej.
W oku droga wzrokowa zaczyna się, gdy światło przechodzi przez rogówkę, źrenicę i soczewkę, gdzie jest odwrócone i rzucane na siatkówkę. Wyspecjalizowane komórki, zwane fotoreceptorami, składają się na siatkówkę. Istnieją dwa rodzaje fotoreceptorów w siatkówce ssaków: pręciki, które wykrywają względną intensywność światła i działają najlepiej w ciemności; i szyszki, które są wrażliwe na kolor. Kiedy światło uderza w którąkolwiek z tych odmian komórek, przechodzą one reakcję chemiczną, w wyniku której przesyłane są sygnały do komórek dwubiegunowych bezpośrednio za nimi.
Z siatkówki informacja wzrokowa przechodzi do komórek dwubiegunowych, a następnie do komórek zwojowych nerwu wzrokowego. Nerw wzrokowy, który zaczyna się w siatkówce, jest jedyną drogą wzrokową do mózgu. Informacja o świetle jest przekazywana przez neurony jako elektryczny potencjał czynnościowy. Nerwy te reprezentują długość fali światła jako jego kolor, a jego intensywność jako jasność, używając specjalnego rodzaju kodu, aby przekazać tę informację do mózgu.
Dwa odcinki nerwu wzrokowego — po jednym z każdego oka — krzyżują się, zanim dotrą do mózgu. Prawy i lewy przewód wzrokowy wychodzący z oczu przechodzą odpowiednio do lewej i prawej półkuli mózgu. Niewielka wiązka neuronów podąża oddzielną ścieżką wzrokową, aby przekazać informacje o świetle i ciemności do obszarów neuronalnych, które regulują rytm dobowy organizmu, w tym wzorce snu i czuwania. Większość nerwów w ścieżce wzrokowej przechodzi do wzgórza w śródmózgowiu, gdzie wszystkie informacje wzrokowe są sortowane, a następnie przekazywane do kory mózgowej.
Kora wzrokowa to bardzo duży obszar mózgu, zajmujący znaczną część płata potylicznego. W tym przypadku wiele neuronów jest wysoce wyspecjalizowanych w sygnalizowaniu tylko wtedy, gdy widziany jest obiekt o określonym kolorze, kącie lub położeniu w polu widzenia oczu. Całe pole obu oczu jest reprezentowane w korze mózgowej jako duża mapa złożona z tych wyspecjalizowanych komórek ułożonych razem, gdzie informacje przekazywane przez ścieżkę wzrokową są uporządkowane i uporządkowane. Rozpoznawanie obiektów i wiele złożonych aspektów świadomej percepcji wzrokowej są szeroko rozpowszechnione w mózgu.