Cortexul vizual, situat spre partea posterioară a creierului, are multe celule specializate care contribuie la percepția stimulilor vizuali. Unii dintre acești neuroni specializați sunt cunoscuți ca celule complexe. Aceste celule se găsesc în trei zone din cea mai mare parte a creierului, numite creier. Cele trei zone sunt cunoscute ca cortexele vizuale primare și secundare și o altă regiune din apropiere numită zona Brodmann 19, toate fiind situate în partea din spate a creierului.
Celulele complexe par să joace un rol important în recunoașterea obiectelor, în special atunci când sunt situate în zona Brodmann 19. Această zonă pare să fie punctul în care semnalele vizuale se ramifică în căile „ce” și „unde”. Prima cale determină ce obiecte sunt privite, iar cea din urmă determină locul în care sunt situate în spațiu. Aceste celule specializate par să ajute creierul să decidă ce este un obiect, oferind informații despre liniile care îl compun.
În sistemul vizual, celulele complexe sunt implicate în recunoașterea limitelor și marginilor. Celulele specifice vor răspunde la orientările specifice ale liniilor. Un tip de celulă înrudit, cunoscut sub numele de celule simple, va răspunde, de asemenea, în acest mod.
Celulele complexe, spre deosebire de celulele simple, nu necesită ca aceste linii să fie într-un anumit punct din spațiu. Ei vor răspunde la orientările liniilor oriunde în câmpul lor receptiv mare, indiferent de locația lor exactă. Ținând cont de necesitatea de a activa orientări specifice, unele dintre aceste celule se declanșează atunci când detectează mișcarea direcțională.
Contrastul dintre regiunile de lumină și întuneric, așa cum este văzut de celulele vizuale ale ochiului, este necesar pentru ca aceste celule să determine orientarea liniei. Tijele și conurile trimit informații despre limitele dintre lumină și întuneric celulelor simple, care le interpretează ca margini. Celulele simple spun apoi celulelor complexe despre porțiuni mici ale acestor margini, iar celulele complexe însumează aceste informații împreună pentru a crea o concepție mai mare a marginilor sau a contururilor formelor.
Modul în care este aranjat sistemul vizual implică mai multe celule simple care primesc mai întâi input vizual. Liniile aflate într-o anumită orientare și care apar într-un loc exact în câmpul receptiv al celulei vor provoca focul acesteia. Câmpurile receptive sunt regiunile exacte în care celulele vizuale detectează stimuli. De exemplu, celulele simple răspund doar la marginile detectate în interiorul câmpului lor specific. Stimulii din afara câmpului receptiv vor duce la inhibiția de către celulele din apropiere.
După ce sunt activate printr-o anumită orientare, celulele simple transmit această informație unui număr mai mic de celule complexe prin intrări convergente. Aceste celule integrează informațiile pe care le primesc și le trimit către alte zone vizuale pentru procesare ulterioară. Alte procese, cum ar fi memoria vizuală și recunoașterea formei, pot necesita intrare din partea acestor celule, în funcție de zona în care se află.