Os nervos oculares são todas as células dos nervos retina, óptico, oculomotor, troclear e abducente. Estes também são conhecidos como nervos cranianos II, III, IV e VI. Existem muitos tipos de neurônios especializados na retina, incluindo fotorreceptores e células ganglionares da retina. Juntamente com o nervo óptico, estas são a base da visão. Os outros três nervos oculares controlam os músculos que movem o globo ocular.
A retina é uma extensão sensível à luz do sistema nervoso central, na qual a luz é projetada pelas lentes do olho. As células fotorreceptoras da retina, bastonetes e cones, são nervos especialmente adaptados que mudam quimicamente quando a luz os atinge. As células do bastão respondem às diferenças de brilho e são mais ativas na escuridão, enquanto as células do cone são sensíveis às informações de cores, derivadas dos comprimentos de onda da luz. Outros neurônios na retina codificam essas alterações em informações que são transmitidas eletricamente pelas células ganglionares na parte traseira da retina. Esses neurônios se tornam o nervo óptico depois que saem do olho.
Os nervos oculares se desenvolvem a partir de diferentes tecidos durante a gravidez. O nervo óptico se origina da mesma parte do embrião e de grande parte do cérebro, incluindo o cérebro anterior e o tálamo. Por esse motivo, é classificado como parte do sistema nervoso central. As células ganglionares da retina e o nervo óptico fazem mais do que transmitir informações: eles as classificam ativamente. Como os neurônios no cérebro, eles envolvem e processam dados, neste caso categorizando os sinais de cores provenientes das células cônicas, dividindo-os em vários grupos, chamados canais de oponência de cores.
Os cerca de 1 milhão de neurônios do nervo óptico vão do cérebro para as células ganglionares da retina. Metade das fibras nervosas de cada retina cruza para o outro lado no quiasma óptico, localizado próximo à glândula pituitária ao longo do caminho para o cérebro. A partir daqui, as fibras são chamadas de trato óptico e passam pelo tálamo antes de atingir o córtex visual do lobo parietal, onde são processadas as informações de luz da retina. Os nervos oculares terminam nos vários córtices visuais.
O movimento ocular é controlado pelos nervos cranianos III, IV e VI. O primeiro deles, o nervo oculomotor, controla a pálpebra, a constrição da pupila e grande parte da amplitude de movimento do olho. O nervo troclear é menor e controla apenas um músculo do olho, o oblíquo superior, que permite rolar e cruzar os olhos. É especialmente suscetível a traumatismo craniano por causa de seu longo curso no cérebro e fragilidade. O nervo abducente controla apenas o músculo reto lateral ipsilateral, que vira o globo ocular diretamente para o lado.