Волокна нервных клеток (около 100 000) образуют зрительный нерв, проходящий через решетчатую пластинку склеры. Внутренняя часть зрительного нерва носит название диска (соска). Он имеет несколько овальную форму, диаметр его у новорожденных составляет 0,8 мм, у взрослых доходит до 2 мм. В центре диска расположены центральные артерия и вена сетчатки, которые разветвляются и участвуют в питании внутренних слоев сетчатки. Область диска зрительного нерва не содержит фоторецепторов и является «слепой» зоной глазного дна. Проекция диска зрительного нерва на плоскость носит название слепого пятна, или скотомы Бьеррума (дефект поля зрения). Величина этой скотомы зависит от размеров диска, состояния сосудов и окружающей сетчатки и при различных патологических процессах может изменяться (увеличивается при глаукоме, застое и др.).

Топографически, кроме внутриглазной, различают внутриорбитальную, внутриканальцевую и внутричерепную части зрительного нерва. В полости черепа зрительный нерв образует частичный перекрест нервных волокон – хиазму. Волокна зрительного нерва от наружных (височных) отделов сетчаток обоих глаз не перекрещиваются и идут по наружным участкам зрительного перекреста кзади, а от внутренних (носовых) отделов сетчатки полностью перекрещиваются.

После частичного перекреста зрительных нервов образуются правый и левый зрительные тракты (tractusopticus). В правом зрительном тракте содержатся неперекрещенные волокна правой (височной) половины сетчатки правого глаза и перекрещенные волокна от правой (носовой) половины левого глаза. Соответственно в левом зрительном тракте проходят неперекрещенные волокна от левой (височной) половины сетчатки левого глаза и перекрещенные волокна левой (носовой) половины правого глаза. Оба зрительных тракта, дивергируя, направляются к подкорковым зрительным центрам – латеральным коленчатым телам (corpusgeniculatumlateralae). Существуют данные о том, что имеется также связь с медиальными коленчатыми телами, передним двухолмием, таламусом и гипоталамусом. В подкорковых центрах замыкается третий нейрон зрительного пути, начавшийся в мультиполярных клетках сетчатки, и заканчивается периферическая часть зрительного анализатора.

Центральная часть зрительного анализатора начинается от аксонов подкорковых зрительных центров. Эти центры соединяются зрительной лучистостью (radiatiooptica, пучок Грациоле) с корой шпорной борозды (sulcuscalcarinus) на медиальной поверхности затылочной доли мозга, проходя при этом заднюю ножку внутренней капсулы (crusposteriorcapsulaeinternae), что соответствует в основном полю 17 (по Бродману) коры большого мозга. Эта зона коры является центральной частью ядра зрительного анализатора, органом высшего синтеза и анализа световых раздражений. Существуют данные о единстве структуры и деятельности полей 17, 18 и 19. Поля 18 и 19 имеют у человека большие размеры. Обильные ассоциативные связи между корковыми полями, передними и задними отделами полушарий большого мозга являются одной из существенных особенностей мозга человека. Зрительный анализатор условно можно разделить на две части: ядро зрительного анализатора первой сигнальной системы (шпорная борозда) и ядро зрительного анализатора второй сигнальной системы – левая угловая извилина (gyrusangularissinister). При поражении поля 17 может наступить физиологическая слепота, а при повреждении полей 18 и 19 нарушается пространственная ориентация или возникает «душевная слепота».