Nervii oculari sunt toate celulele din retină, nervii optici, oculomotorii, trohleari și abducens. Aceștia sunt cunoscuți și sub denumirea de nervi cranieni II, III, IV și VI. Există multe tipuri de neuroni specializați în retină, inclusiv fotorecptori și celule ganglionare retiniene. Împreună cu nervul optic, acestea stau la baza vederii. Ceilalți trei nervi oculari controlează mușchii care mișcă globul ocular.
Retina este o extensie sensibilă la lumină a sistemului nervos central, pe care lumina este proiectată de cristalinul ochiului. Celulele fotoreceptoare ale retinei, tijele și conurile, sunt nervi special adaptați, care se modifică chimic atunci când lumina le lovește. Celulele cu tije răspund la diferențele de luminozitate și sunt cele mai active în întuneric, în timp ce celulele conice sunt sensibile la informațiile de culoare, pe care le derivă din lungimile de undă ale luminii. Alți neuroni din retină codifică aceste modificări în informații care sunt transmise electric de celulele ganglionare din spatele retinei. Acești neuroni devin nervul optic după ce părăsesc ochiul.
Nervii oculari se dezvoltă din diferite țesuturi în timpul sarcinii. Nervul optic provine din aceeași parte a embrionului ca o mare parte a creierului, inclusiv creierul anterior și talamusul. Din acest motiv, este clasificat ca parte a sistemului nervos central. Celulele ganglionare ale retinei și nervul optic fac mai mult decât să transmită informații: le sortează în mod activ. La fel ca neuronii din creier, aceștia angajează și procesează date, în acest caz clasificând semnalele de culoare care vin din celulele conurilor, împărțindu-le în mai multe grupuri, numite canale de opoziție a culorii.
Aproximativ 1 milion de neuroni ai nervului optic merg de la creier la celulele ganglionare retiniene. Jumătate din fibrele nervoase din fiecare retină trec pe cealaltă parte la chiasma optică, care este situată în apropierea glandei pituitare de-a lungul căii către creier. De aici fibrele sunt numite tract optic și trec prin talamus înainte de a ajunge în cortexul vizual al lobului parietal, unde este procesată informația luminoasă din retină. Nervii oculari se termină în diferitele corteze vizuale.
Mișcarea ochilor este controlată de nervii cranieni III, IV și VI. Primul dintre acestea, nervul oculomotor, controlează pleoapa, constricția pupilei și o mare parte din gama de mișcare a ochiului. Nervul trohlear este mai mic și controlează doar un mușchi al ochiului, oblicul superior, care permite rularea și traversarea ochilor. Este deosebit de susceptibil la traumatisme craniului datorită cursului său lung prin creier și fragilității. Nervul abducens controlează doar mușchiul drept lateral ipsilateral, care întoarce globul ocular direct în lateral.