Silmien fysiologia on tutkimus fysiologisista prosesseista, joihin liittyy silmä ja kaikki siihen liittyvät rakenteet. Tämä tiede perustuu kemiaan, fysiikkaan ja anatomiaan. Se kuvaa mekanismia, jota ihmiskeho käyttää tulkitsemaan valoa tavalla, joka auttaa ymmärtämään maailmaa.
Silmä ja kaikki siihen liittyvät prosessit ovat monimutkaisia, joten termi silmien fysiologia on lievästi sanottuna melko laaja. Maallikon termeillä fysiologiaa voidaan ajatella tavaran toimivuutena. Jos tavarat on tehty anatomiasta, nämä asiat todella tekevät fysiologiaa. Esimerkiksi silmän anatomia voi kuvata pupillia, sarveiskalvoa tai muita rakenteita, kun taas silmän fysiologia ilmaisee, miten valonsäteet muuttuvat näköksi.
Näkö on välttämätön toiminto monissa asioissa, joita eläimet tekevät, ja vaikka se ei ole välttämätön elämälle itselleen, sillä on tärkeä rooli maailman kokemisessa. Vuorijonon katseleminen, heitetyn esineen välttäminen, fyysisen vetovoiman kokeminen – jokainen näistä yleisistä toiminnoista ei olisi mahdollista ilman silmän asianmukaista fysiologista toimintaa. Yksinkertaisesti sanottuna valo koostuu pienistä hiukkasista, jotka pomppivat esineistä silmiin. Sen jälkeen aistisolut keräävät sen ja muuntavat sen sähkökemiallisiksi impulsseiksi, jotka aivot myöhemmin tulkitsevat.
Paras tapa saada toiminnallinen käsitys silmien fysiologiasta on verrata sitä konkreettisempaan, tutumpaan kohteeseen: kameraan. Sarveiskalvoa tai silmän ulkopuolelle voidaan ajatella kameran linssi, ja se vastaa noin 60% valon tarkennuksesta. Osittain fokusoidun valon seuraava pysäkki on pupillin ja iiriksen kautta, missä niiden aukon kaltaiset ominaisuudet säätelevät läpi kulkevan valon määrää. Pimeillä alueilla tämä tilavuus on melko suuri, kun taas valoisat huoneet voivat pienentää aukkoa, mikä johtaa pupillin koon muutokseen.
Tämä tarkemmin keskittynyt valo saavuttaa lopulta silmän takaosassa olevan rakenteen, joka tunnetaan verkkokalvona, jossa valospesifiset tangot ja kartiot muuttavat valon vastaanoton impulssiksi, joka kulkee aivojen takaosaan. Kartiot imevät värillistä valoa, kun taas tangot ovat enemmän tai vähemmän vaaleita ja tummia reseptoreita. Valon kiihottavuuden taso muuttaa niiden lähettämiä impulsseja ja vaikuttaa siten kuvaan, jonka aivot todella näkevät tai tulkitsevat.