Uma opsina é uma proteína encontrada na retina que é sensível à luz. Muitas opsinas estão envolvidas na transmissão de sinais da luz para se tornarem imagens visuais. Outros tipos dessas proteínas foram descobertos na década de 1990. Estes têm papéis não-visuais, e muitas vezes desconhecidos, na fisiologia, a partir de 2010. Uma operação não-visual de função conhecida é a melanopsina, que está envolvida no estabelecimento de ritmos circadianos.
A retina é a camada interna do olho que contém células fotorreceptoras. Essas células são tipos especializados de células nervosas que convertem a luz em uma cadeia de reações biológicas. Os mais conhecidos são os bastonetes, que funcionam com pouca luz e resultam em visão em preto e branco, e os cones, responsáveis pela visão em cores.
Os diferentes tipos de células fotorreceptoras têm diferentes tipos de opsinas. As células-rod possuem um composto chamado rodopsina, composto pela proteína opsina e um composto semelhante à vitamina A, conhecido como retina. Uma vez que contém retinal, também conhecido como retinaldeído, é conhecido como uma proteína retinilideno. A retina responde à luz verde-azul alterando a conformação e isso ativa um receptor na superfície da célula. Essa ativação desencadeia uma cascata de alterações dentro da célula e resulta em visão noturna.
As células cônicas, também proteínas de retinilideno, têm opsinas com pequenas variações estruturais da rodopsina, e isso altera os comprimentos de onda da luz em que serão absorvidos. Essas células têm um dos três tipos de opsina, conhecidos como fotopsina, que captam luz em diferentes comprimentos de onda. Eles absorvem verde-amarelo, verde e azul-violeta, e os sinais são combinados pelo cérebro para dar uma visão em cores. As células cônicas são menos sensíveis à luz que as células-tronco.
A transmissão de informações visuais ao cérebro é apenas um tipo de sinal transmitido pelas opsinas. Outro tipo é retransmitido pela melanopsina, uma opsina mais semelhante às opsinas de invertebrados. Ele responde à luz e transmite um sinal não visual que traduz a necessidade de dormir em um ciclo de luz e escuridão de 24 horas, conhecido como ritmo circadiano. Pessoas cegas com retinas em funcionamento ainda podem aderir a esse ciclo.
Opsinas são comuns em todo o reino animal e até são encontradas na pele de anfíbios. Mais de 1.000 tipos de opsin foram identificados até o momento. Eles também são encontrados em bactérias, e essas proteínas são usadas para coletar a energia da luz para converter dióxido de carbono em açúcares. Pensa-se que as opsinas nesses organismos primitivos tenham evoluído separadamente das de criaturas mais avançadas.