Este proceso es fundamental, ya que gracias a él el cerebro interpreta las señales luminosas y reconstruye las imágenes. Las vías visuales procesan diferentes atributos de las imágenes, pero también ejecutan operaciones con las representaciones de esos atributos.

• ·     Organización del estímulo luminoso: Refracción de los rayos luminosos y enfoque de imágenes sobre la retina.
• ·       Fototransducción: Transformación o transducción de cuantos de luz (fotones) en una señal nervioso a través de la actividad fotoquímica. Tiene lugar exclusivamente en los fotorreceptores de la retina.
• ·      Codificación de la señal visual en la retina: Procesamiento de la actividad neural en la retina, (bipolares-ganglionares) y transmisión de impulsos codificados a través del nervio óptico.
• ·    Codificación de la señal visual en el tálamo: Amplificación de la señal visual de la retina y supresión de información no pertinente en los cuerpos geniculados laterales.
• ·      Descodificación de la señal visual en la corteza: Procesamiento de la señal visual primero en la corteza visual primaria (lóbulo occipital), posteriormente en las áreas de asociación, que culmina con la percepción visual.
• ·     Retroalimentación en el sistema visual: reflejos asociados con el sistema visual, como la acomodación la graduación de la apertura pupilar y el control de los movimientos oculares.