Fotoreceptorii sunt celule nervoase care au fost concepute pentru a fi sensibile la lumină. Aceste celule sunt situate în ochi, permițând unui organism să vadă, iar procesul prin care funcționează este complex și destul de fascinant. Există trei tipuri de fotoreceptori: bastonașe, conuri și celule ganglionare fotosensibile și fiecare joacă un rol distinct în vedere.
Când un fotoreceptor este expus la lumină, proteinele fotosensibile din neuron sunt stimulate, declanșând o serie de răspunsuri care transformă lumina într-un semnal care poate fi citit de creier. Acest proces are loc într-o fracțiune de secundă, permițând unui fotoreceptor să ofere creierului informații constante despre mediul vizual. Anumiți fotoreceptori sunt sensibilizați la anumite spectre, iar creierul folosește informațiile din aceste celule pentru a distinge culorile. Mai degrabă decât să vadă literal culoarea, cu alte cuvinte, fotoreceptorul răspunde la spectre specifice, iar creierul face o medie a răspunsurilor pentru a determina ceea ce vede ochiul.
Celulele fotoreceptoare care au fost sensibilizate la spectre specifice sunt cunoscute sub numele de conuri, celulele care permit oamenilor să „vadă” culoarea. Aceste celule au o formă de con când sunt văzute sub mărire, explicând numele și au nevoie de lumină puternică pentru a funcționa eficient. Tijele, pe de altă parte, funcționează la lumină foarte slabă, dar nu disting bine culoarea. Multe organisme au un amestec de tije și conuri care este proiectat să atingă un echilibru între capacitatea de a vedea bine în întuneric și capacitatea de a distinge culorile.
Al treilea tip de fotoreceptori, celulele ganglionare fotosensibile, par să joace un rol în ritmurile circadiene și pot controla și dimensiunea pupilei, oferind creierului informații despre cantitatea de lumină disponibilă. Alături de bastonașe și conuri, celulele ganglionare fotosensibile se găsesc în retina ochiului. Aceste celule au fost descoperite în anii 1990, cu mult timp după ce s-a stabilit prezența bastonașelor și a conurilor. Cercetătorii au studiat aceste celule examinând subiecți cu intrări blocate de la tije și conuri.
Pentru ca fotoreceptorii să funcționeze corect, au nevoie de un aport constant de proteine pe care le folosesc pentru a detecta lumina. Una dintre aceste proteine este renumită sintetizată din vitamina A, motiv pentru care oamenii sunt încurajați să includă o mulțime de această vitamină în dieta lor. Deficiențele nutriționale pot duce la o producție scăzută a acestor proteine, provocând probleme de vedere. Câteva exemple de proteine găsite în fotoreceptori includ: melanopsina, opsina și retina.