Die Netzhaut (Retina) liegt im hinteren Teil des Auges und besteht aus vielen nebeneinander stehenden Zellen, die einfallende Lichtstrahlen in elektrische Signale umwandeln und diese dann an das Gehirn weiterleiten. Je weniger dieser Zellen von einem einzelnen Lichtstrahl getroffen werden, desto schärfer wird das Bild, das dann im Kopf entsteht. Um ein möglichst scharfes Bild zu erhalten, müssen die einfallenden Lichtstrahlen also im Idealfall so gebündelt werden, dass sie nur auf einen Punkt der Netzhaut fallen. Um die Strahlen zu bündeln, stehen einige Strukturen des Auges zur Verfügung. Die Brechkraft des Auges beträgt normalerweise 63 Dioptrien.

Hornhaut

Die Hornhaut bedeckt unsere Pupille kuppelförmig und ist die erste Struktur unseres Auges, die mit den Lichtstrahlen in Berührung kommt. Durch ihre Krümmung können hier die Lichtstrahlen schon gebrochen werden. Die Brechkraft der Hornhaut macht mit 43 Dioptrien den größten Teil an der Gesamtbrechkraft des Auges aus.

Linse

Die Augenlinse ist in der Pupille aufgespannt. Die Fasern, an denen die Linse aufgehängt ist (Zonula-Fasern), können durch Muskeln gespannt oder entspannt werden. Dadurch wird der Linsenapparat zur einzigen Stelle des Auges, an der die Brechung des Lichts direkt beeinflusst werden kann.

Werden die Zonula-Fasern entspannt, so kugelt sich die Linse, aufgrund ihrer Eigenelastizität, stärker zusammen und das Licht wird stärker gebrochen. Dieser Vorgang ermöglicht das Nahsehen. Die stark gebrochenen Lichtstrahlen fallen genau auf der Netzhaut zusammen und ergeben so ein scharfes Bild.

Beim Fernsehen („in die Ferne sehen") müssen die Zonula-Fasern gespannt werden, um die Linse abzuflachen. Die eintreffenden Strahlen werden dadurch weniger stark gebrochen und auf der Retina entsteht wieder ein scharfes Bild.

Die Linse steuert mit normalerweise 20 Dioptrien nur einen kleinen Teil zur Gesamtbrechkraft bei. Im Gegensatz zur Hornhaut kann sie ihre Brechkraft jedoch verändern und sich so auf verschiedene Situationen einstellen.

Bei Kurzsichtigkeit (Myopie) ist das Nahsehen kaum oder gar nicht beeinträchtigt, während weiter entfernte Objekte nur unscharf wahrgenommen werden. Der Grund hierfür liegt meist in einem zu langen Augapfel. Die Augenlinse, die ja für die Ferneinstellung sorgen müsste, kann sich nicht stark genug abflachen, um diesen Fehler zu korrigieren. Die Strahlen fallen vor der Netzhaut auf einen Punkt zusammen. Wenn sie die Netzhaut erreichen, weichen sie schon wieder auseinander und das Bild wird nur unscharf wahrgenommen.