Фотохимические процессы в принципе одинаковы у всех животных, как у беспозвоночных, так и у позвоночных. В палочках у человека содержится пигмент родопсин, а в колбочках - иодопсин. Родопсин представляет сложную молекулу, состоящую из липопротеина и ретиналя - альдегидной формы витамина А. При дей­ствии света происходит цикл фотохимических реакций, ведущих к расщеплению родопсина. Вслед за фотохимическими процессами происходят биоэлектрические изменения рецепторного потенциа­ла, и далее возбуждение через биполярные нервные клетки перехо­дит к ганглионарным клеткам, и по зрительному нерву достигает центральной нервной системы. В темноте происходит ресинтез ро­допсина. Процесс обновления наружных сегментов палочек осу­ществляется постепенно. Например, у некоторых обезьян - макак и резусов - каждая палочка обновляется за 9-12 дней. Эту функцию обновления, а также хранения витамина А и его производных вы­полняют пигментные клетки. Глаз предохраняет себя от избыточ­ной освещенности путем изменения величины зрачка. Помимо этого сама сетчатка способна компенсировать увеличение яркости: су­ществуют колбочки и палочки, функционирующие в разных диа­пазонах яркости, происходит перестройка рецептивных областей.

Если на сетчатку попадает мало света, то синтез родопсина интенсифицируется, и концентрация родопсина увеличивается. Это фотохимическая основа темновой адаптации глаза. Одновременно зрение переходит на палочковую систему с помощью горизонталь­ных клеток и рецептивные поля этих нейронов увеличиваются. Также размер зрачка увеличивается.