Der kugelförmige Augapfel hat einen Durchmesser von etwa 2,5 Zentimetern. Er liegt, umgeben von einem gleitfähigen Fettkörper, in der schützenden Augenhöhle. Seine einzelnen Bestandteile sind die Augenhäute, das Kammerwasser, der Glaskörper und die Linse.

Drei Schichten bilden die Wand des Augapfels:

Die äußere Augenhaut ist zusammengesetzt aus der vorderen Hornhaut und der hinteren Lederhaut. Die Hornhaut ist transparent und gefäßfrei. An ihrem Rand mündet sie in die weißliche Lederhaut, die aus Kollagenfasern besteht. Die Lederhaut bestimmt die Form des Augapfels und leistet dem Druck im Augeninneren Widerstand.

Die mittlere Augenhaut besteht aus der Regenbogenhaut, dem Strahlenkörper und der Aderhaut. Nach vorne hin hat sie eine Öffnung: die Pupille. Der gefärbte Teil des Augapfels wird Iris oder Regenbogenhaut genannt. Die Iris reguliert den Lichteinfall, indem sie die Pupille erweitert oder verengt. Dabei reicht der Öffnungsspielraum von zwei bis zu acht Millimetern Durchmesser. Eine starke Pupillenerweiterung wird entweder durch Dunkelheit oder durch bestimmte psychische Zustände hervorgerufen, die etwa als Folge von Drogeneinfluß oder bei einem als schön empfundenen Anblick entstehen können. Bei sehr hellem Licht oder entsprechend negativen psychischen Zuständen verengt sich die Pupille. Für Verengung und Erweiterung sind im Bindegewebe gelegene glatte Muskeln verantwortlich. Zwischen der Iris und der Aderhaut liegt der Strahlenkörper, an dessen Fortsätzen die Linse aufgehängt ist.

Die innere Augenhaut, bekannter unter dem Namen Netzhaut (Retina), spielt beim Sehvermögen die wichtigste Rolle. Bei einer Fotokamera übernimmt der Film die Funktion, die die Netzhaut beim Auge hat: eine empfindliche Schicht, auf der ein Bild aufgenommen wird, indem das Licht in Impulse übersetzt wird. Die Netzhaut besteht aus drei Schichten: den Photorezeptoren mit Stäbchen und Zapfen, den bipolaren Ganglienzellen und den multipolaren Ganglienzellen.

127 Millionen Zellen bilden die Netzhaut. 120 Millionen dieser Zellen sind sogenannte Stäbchen, die anderen sieben Millionen werden Zapfen genannt.

Die lichtempfindlichen Stäbchen können nur hell und dunkel unterscheiden, aber keine Farben. Die Aufgabe des Farben- und Formenerkennens übernehmen die Zapfen, die mehr Licht als die Stäbchen benötigen und deshalb optimal bei Tageshelligkeit arbeiten. Die Zapfen „erkennen" die drei Grundfarben rot, grün und blau und sind damit in der Lage, ebenfalls die Mischungen aus diesen Farben zu definieren - also beispielsweise gelb aus rot und grün, indem gleichzeitig Zapfen für rot und grün aktiviert werden. Unter optimalen Bedingungen kann der Mensch zehn Millionen verschiedener Farbtöne unterscheiden. Umgekehrt beruht Farbenblindheit auf einem Defekt jenes Gens, das für die Entschlüsselung der Farbpigmente zuständig ist.