Los fotorreceptores son células nerviosas que han sido diseñadas para ser sensibles a la luz. Estas células están ubicadas en el ojo, lo que permite que un organismo vea, y el proceso a través del cual funcionan es complejo y bastante fascinante. Hay tres tipos de fotorreceptores: bastones, conos y células ganglionares fotosensibles, y cada uno juega un papel distinto en la visión.
Cuando un fotorreceptor se expone a la luz, se estimulan las proteínas fotosensibles de la neurona, lo que desencadena una serie de respuestas que convierten la luz en una señal que el cerebro puede leer. Este proceso ocurre en una fracción de segundo, lo que permite que un fotorreceptor proporcione información constante al cerebro sobre el entorno visual. Ciertos fotorreceptores están sensibilizados a espectros particulares y el cerebro usa la información de estas células para distinguir colores. En lugar de ver literalmente el color, en otras palabras, el fotorreceptor responde a espectros específicos y el cerebro promedia las respuestas para determinar lo que está viendo el ojo.
Las células fotorreceptoras que han sido sensibilizadas a espectros específicos se conocen como conos, las células que permiten a las personas «ver» el color. Estas células tienen una forma de cono cuando se ven con aumento, lo que explica el nombre, y requieren una luz brillante para funcionar de manera efectiva. Las varillas, por otro lado, funcionan con muy poca luz, pero no distinguen bien el color. Muchos organismos tienen una mezcla de bastones y conos que está diseñada para lograr un equilibrio entre poder ver bien en la oscuridad y poder distinguir colores.
El tercer tipo de fotorreceptores, las células ganglionares fotosensibles, parecen desempeñar un papel en los ritmos circadianos y también pueden controlar el tamaño de la pupila al proporcionar al cerebro información sobre la cantidad de luz disponible. Junto con los bastones y los conos, las células ganglionares fotosensibles se encuentran en la retina del ojo. Estas células se descubrieron en la década de 1990, mucho después de que se estableciera la presencia de conos y bastones. Los investigadores han estudiado estas células examinando sujetos con entradas bloqueadas de bastones y conos.
Para que los fotorreceptores funcionen correctamente, necesitan un suministro constante de las proteínas que utilizan para detectar la luz. Una de estas proteínas se sintetiza a partir de la vitamina A, por lo que se anima a las personas a incluir gran cantidad de esta vitamina en sus dietas. Las deficiencias nutricionales pueden provocar una disminución de la producción de estas proteínas, lo que provoca problemas de visión. Algunos ejemplos de proteínas que se encuentran en los fotorreceptores incluyen: melanopsina, opsina y retina.