As principais partes do olho humano são:

A córnea: é a parte da frente do olho, onde vemos o branco do olho e a íris. A córnea normal é transparente e esférica.

O cristalino: é uma lente gelatinosa, elástica e convergente que focaliza a luz que entra no olho, formando imagens na retina. A distância focal do cristalino é modificada por movimentos de um anel de músculos, os músculos ciliares, permitindo ajustar a visão para objetos próximos ou distantes. Isso se chama de acomodação do olho à distância do objeto.

A convergência correta do cristalino faz com que a imagem de um objeto, formada na retina, fique nítida e bem definida. Se for maior ou menor que a necessária, a imagem fica fora de foco, como se costuma dizer. A imagem é real e invertida mas isso não tem importância já que todas as imagens também são invertidas e o cérebro se adapta a isso desde o nascimento.

A íris: é aquela parte circular que dá a cor do olho. É opaca mas tem uma abertura central, a PUPILA, por onde entra a luz. O diâmetro da pupila varia automaticamente com a intensidade da luz ambiente: no claro ela é estreita e no escuro se dilata. Seu diâmetro pode passar de 2 mm a 8 mm, aproximadamente.

A retina: é nela que se formam as imagens das coisas que vemos. A retina é composta de células sensíveis à luz, os cones e os bastonetes. Essas células transformam a energia luminosa das imagens em sinais nervosos que são transmitidos ao cérebro pelo nervo ótico. Normalmente, as imagens dos objetos que olhamos diretamente formam-se na região da retina bem na linha que passa pela pupila e pelo centro do cristalino, isto é, pelo eixo do globo ocular. Essa região, chamada de fóvea, é rica de cones, que são as células mais sensíveis à visão das cores. No resto da retina praticamente só tem bastonetes que são menos sensíveis às cores mas são mais sensíveis à baixa intensidade de luz. Na semi-obscuridade são os bastonetes que se encarregam de nossa visão: por isso se diz que à noite todos os gatos são pardos. 

Os defeitos (não são doenças) mais comuns da visão humana são: 

A miopia: um míope não consegue ver objetos distantes com nitidez porque as imagens desses objetos formam-se antes da retina. Isso acontece por excesso de curvatura no cristalino ou na córnea, ou nos dois, ou ainda por um excessivo alongamento do globo ocular. Para corrigir a miopia são usadas lentes divergentes que deslocam as imagens um pouco mais para trás.

A hipermotropia: um hipermétrope não consegue ver objetos próximos com nitidez porque as imagens desses objetos se formam atrás da retina. Isso acontece, geralmente, porque o cristalino não consegue se acomodar, isto é, atingir a convergência necessária para focalizar essas imagens na retina.

Praticamente todo mundo fica nessa condição a partir da meia idade pois os músculos ciliares vão perdendo a elasticidade. Nesse caso, o defeito costuma ser chamado de presbiopia. Para corrigir a hipermetropia ou presbiopia usam-se lentes convergentes que deslocam as imagens um pouco mais para frente.

O astigmatismo: é um pouco mais complicado de descrever. Normalmente, a córnea é uma superfície esférica, com a mesma curvatura em todas as direções. Se, no entanto, ela se achata em alguma direção as imagens na retina ficam desfocadas nessa direção. A figura ao lado mostra, muito esquematicamente, como seriam vistos os raios de uma roda de bicicleta por uma pessoa com astigmatismo na direção que faz 45^o com a horizontal.

Muita gente tem astigmatismo em algum olho ou nos dois e não sabe. Faça o seguinte teste: feche um dos olhos e olhe para uma luz distante, à noite. Pode ser uma lâmpada ao longe ou uma estrela. Se você consegue ver um ponto de luz mais ou menos circular, tudo bem. Se o que vê é uma forma alongada em alguma direção, você provavelmente tem astigmatismo.

A visão binocular.

O que um olho vê é sempre um pouco diferente do que o outro olho vê. Ponha um dedo a meia distância entre seus olhos e a tela do computador e olhe primeiro com um olho e depois com o outro, sem mover a cabeça. Você verá que um dos olhos vê algumas letras que o outro não vê e vice-versa, pois ficam encobertas pelo dedo.

Essa diferença contribui para que a gente veja os objetos em três dimensões, apesar das imagens na retina serem planas. O cérebro leva em conta as diferenças entre as imagens e se encarrega de "fundi-las" em uma imagem única estereoscópica, isto é, tridimensional. Ninguém sabe direito como o cérebro faz isso. Provavelmente, a tensão sobre os músculos ciliares tem alguma influência.
É possível simular a visão estereoscópica com pares de figuras que mostram o que se vê com cada olho. Recentemente, livros com esse tipo de figuras foram um grande sucesso de vendas. Nem todo mundo consegue ver o efeito desejado, mas vale a pena tentar. 

O diâmetro aparente da Lua.

Essa é uma das ilusões mais intrigantes: o diâmetro aparente da Lua cheia, quando nasce no leste, parece muito maior que seis horas mais tarde, quando a Lua está sobre nossas cabeças. A explicação mais aceita atribui esse efeito ao contraste com o tamanho dos objetos terrestres distantes, como casas e árvores.

Quanto mais longe o objeto, menor o tamanho da imagem que ele projeta sobre nossas retinas. Nosso cérebro se acostuma, desde que nascemos, a associar pequenas imagens de objetos cujo tamanho conhecemos ao fato deles estarem distantes de nós. Ora, o tamanho da imagem da Lua na retina não muda durante a noite. A comparação com as imagens de objetos terrestres distantes, quando ela está no horizonte, faz com que ela pareça enorme.

Faça a seguinte experiência, na próxima Lua cheia. Quando ela surgir no horizonte meça seu diâmetro aparente esticando o braço com um lápis na mão. Marque o ângulo de visada com a unha. Seis horas depois faça o mesmo, deitado(a) no chão. Assim, você constatará que o ângulo de visada é o mesmo nos dois casos.