Működését legszemléletesebben a fényképezőgép működéséhez hasonlíthatjuk. A fényképezőgép lencséje az emberi szemben a szaruhártyának, a csarnokvíznek és a szemlencsének felel meg (törőerő összegződik), a blendét a szivárványhártya alkotja, a blendenyílás a pupillának felel meg, a fényképezőgép lencséje és a film közötti távolság az üvegtesti teret adja, a film pedig az ideghártyát (retina) reprezentálja. Az emberi szem működése itt még nem ér véget, hiszen ily módon csak a fény felvevésére és átalakítására alkalmas érzékszerv (receptor) lenne. A fény fotonenergiáját a retinában lévő idegelemek elektromos és kémiai ingerületté alakítják, majd ezeket az ingerületeket a tényleges idegrendszer vezető elemei (látóideg) az agy nyakszirti lebenyének meghatározott részeihez vezetik, ahol az elektromos információ bonyolult idegi mechanizmusok révén dekódolódik és képi információvá alakul. A szemünk optikai tulajdonságai alapján fordított állású képet készít környezetünkről, ezt az agy visszafordítja, amelyet a csecsemő néhány hónapos korára tanul meg, így tudatunkban egyenes állású kép keletkezik.
Az emberi test látószerve a szem. A szembe a fénysugarak fotonok formájában érkeznek. A fotonok áthaladnak a szem különböző rétegein, majd az ideghártyára vetülnek. Az ideghártyán fordított állású, kicsinyített kép keletkezik, mely információ a látóidegen keresztül jut el az agyba. A szem felépítése A szemgolyó a szemüregben helyezkedik el. A szem külső felszínén, az ínhártyán eredő szemmozgató izmok csontokhoz tapadnak. Az ínhártya elölről a szaruhártyában folytatódik, melyet a könnymirigyek védenek – elsősorban a kiszáradástól, de immunológiai szempontból is fontos szerepet tölt be a könnymirigy. A külső réteg alatt helyezkedik el az érhártya, melynek feladata a szövetek részére biztosítani a tápanyag és oxigén ellátást. Az érhártya a szaruhártya mögött elhelyezkedő szivárványhártyában és a sugártestben folytatódik. A szivárványhártyában erek, idegek, festékanyagok, illetve simaizomzat is megtalálható. A szivárványhártya öleli körbe a pupillát, melynek mérete szabályozza a retinára jutó fény mennyiségét.
Nincsen olyan szemizom, amely a lencsét kevésbé konvexre tudná formálni. A szem alkalmazkodása, akkomodációja, az eddigi tapasztalatok szerint, kizárólag abban áll, hogy a lencse összehúzódva domborúbb lesz. A normális szemlencse, ha teljesen elernyed, a végtelenre fókuszál, ami azt jelenti, hogy a nagy távolságban lévő tárgyakat élesen képezi le a retinára. Közeli tárgyak fókuszálásához az szükséges, hogy a szemlencse, egy gyűrű alakú izom megfeszülésével domborúbb legyen, így fókusztávolsága csökkenjen. A távollátó szem izomzata elernyedt állapotban nem elég erős ahhoz, hogy a távoli tárgyakat a megfelelő távolságban képezze le, ezért a lencséje állandó feszültségben van: ennek következménye, hogy a szem könnyen kifárad. A közellátó szem lencséje túl erős ezért a tárgyakat a retina előtt képezi le élesen, amikor elernyed. Minthogy izomerővel nem tud alkalmazkodni a távoli tárgyakhoz, a kép homályos lesz. Fiatal, normális látású egyéneknél a szem alkalmazkodóképessége (vagyis képesség a különböző távolságú tárgyak fókuszálására) nagyon nagy; így a gyermek a szemével nagyon könnyen tud alkalmazkodni a tiszta látáshoz, még akkor is, ha egy nagyon rövidlátó személynek a szemüvegét rakja fel az orrára.
Szemünk képalkotási hibái miatt egy, a tárgytávolságban lévő pont képe a retina síkjában nem pontként, hanem szóródási körként jelentkezik, de mivel a szemünknek véges felbontóképessége van, így a kellően kis méretű szóródási kör tulajdonképpen élesnek látszódik. Azt a távolságtartományt, amelynek határain belül lévő pontokról a szem éles képet hoz létre a retina síkján, mélységélesség nek nevezzük. A szemmel szemben támasztott egyik fő követelmény az, hogy két szomszédos tárgypontról hasonló, vagyis két különálló képpontot adjanak. Pontnak képe azonban mindig egy kis korong, mert a pupillán áthaladó fénynyaláb fényelhajlást szenved. Ha a tárgypontokhoz tartozó elhajlási korongok a látótérben részben fedik egymást, akkor nehezen, esetleg egyáltalán nem különböztethetők meg. Két pont képe, vagyis két ilyen elhajlási korong akkor látszik különbözőnek, ha az egyik elhajlásképének erősítési helye a másik elhajlásképének kioltási helyére esik. Ezt a távolságot felbontási határnak, ennek reciprokát pedig felbontóképesség nek nevezzük.
Az alakváltozást a szemizmaid elernyedése és megfeszülése váltja ki. Össztörőereje 20 dioptria, amelyet fiatal korban, közelre nézéskor akár 33 dioptriáig tud növelni. A legjellemzőbb betegsége a szürkehályog (cataracta), ami a lencse elszürkülését jelenti. Időben beavatkozva, rutinműtéttel kezelhető. Az üvegtest a szemed belsejét kitöltő, "kocsonyás", 98% víztartalmú, optikailag csaknem teljesen tiszta anyag. A szemed térfogatának kétharmadát, a súlyának negyedét teszi ki. Feladata a fény átbocsátása, a szemgolyó alakjának a fenntartása a szemed nyomásának közvetítésével, illetve szerepet játszik az akkomodációban és védi a látóideghártyádat a vibrációs és mechanikai hatásoktól. A látóideghártyád, azaz a retinád a szemgolyód legbelső burka, a szemed fényérzékeny rétege, amely fotoreceptor sejtjei segítségével veszi fel a külvilág fényingereit és továbbítja az agyad felé. Legfontosabb betegsége a retina leválás, ami látásvesztéssel is járhat, de műtétileg gyógyítható. Felszínének elváltozásáért leginkább a magas vérnyomás és a cukorbetegség felelős.
(A presbyopiáról jóval bővebben is tájékozódhat. ) Ahogyan megtudtuk, a látás helyes működéséhez a szem számos alkotóeleme szükséges. Ha azonban valami nincs rendben, fejlett technológiák segítségével korrigálhatók a látásproblémák. Amikor legközelebb felébred reggel, gondolkodjon el egy pillanatra, hogy a szemei milyen csodálatos működéssel mutatják meg Önnek ezt az új napot. A cikk tartalma nem értelmezhető orvosi tanácsként, és nem helyettesíti az egészségügyi szakemberek ajánlásait. Konkrét kérdéseivel keresse fel szemész szakorvosát.
Törőereje a szemben mégis jóval elmarad a szaruhártya törőereje mögött. Ez a két törőközeget körülvevő anyagok különböző törésmutatóiból adódik. Ha a lencsét levegőben vizsgálnánk, törőereje meghaladná a 100 dioptriát. Szemünk számára az 5 m-re vagy annál távolabb levő tárgyak a szem viszonylag nagy törőereje (kis fókusztávolsága) miatt úgy tekinthetők, mintha végtelenben lennének, ezek éles képe is a retinára vetül. Közelebbre tekintéskor csak akkor keletkezhet éles kép a retina síkján, ha a szem törőereje fokozódik. A törőközegek közül egyedül a szemlencse képes alakváltozásra, rugalmasságánál fogva szagitális irányban domborúbbá válhat, fokozva ezzel a szem törőerejét. A lencse felfüggesztő szalagrendszere a sugártest felszínéről ered és tapad a lencsetokon. A sugárizom összehúzódásakor (zonularostok ellazulnak) a rugalmas lencse (elsősorban az elülső felszíne) domborúbbá válik. Ez az alkalmazkodás (accomodatio) és ennek mértéke függ a lencse rugalmas tulajdonságaitól. Az ép fénytörésű szemet emmetropiás szemnek nevezzük.