Valon havaitseminen on prosessi, jolla organismi tai ihmisen tekemä laite havaitsee ja tulkitsee ympäristön valon. Jotta tämä tapahtuisi, valon on ensin päästävä johonkin elimeen tai laitteeseen, joka voi vastaanottaa visuaalista tuloa, kuten monien organismien silmiin. Kun valo osuu valoa vastaanottavaan elimeen tai laitteeseen, tapahtuu jonkinlainen käsittely, kuten aivot tai tietokonejärjestelmä, muuttaa aistinvaraisen tuloksen mielekkääksi havainnoksi. Joissakin tapauksissa organismin tai laitteen havaitsemat valot voivat vain antaa tietoja siitä, onko valoa vai ei. Muissa tapauksissa, kuten ihmisten havaintojen tapauksessa, valo antaa yksityiskohtaisia tietoja ulkoisesta ympäristöstä värien, paikkatietojen ja hyvin määriteltyjen muotojen muodossa.
Ensimmäinen osa valon havaitsemisesta tapahtuu, kun jonkin lähteen valo on vuorovaikutuksessa aistielimen, kuten ihmissilmän, kanssa. Ihmissilmä sekä monet muut orgaaniset ja keinotekoiset aistinvaraiset laitteet voivat keskittyä tiettyihin ympäristöominaisuuksiin ja osallistua siten valikoivaan valon havaitsemiseen. Raa’at aistitulot muunnetaan hermoimpulsseiksi ihmisten ja eläinten näkökyvyn tapauksessa tai sähköisiksi signaaleiksi tietokonepohjaisille visuaalisille laitteille. Elimet tai laitteet, jotka kykenevät vastaanottamaan aistinvaraista syöttöä, eivät kykene havaitsemaan itseään, koska havaitseminen edellyttää aistitulon käsittelyä.
Aivot tulkitsevat hermo- tai sähköimpulsseja, jotka tuottavat ihmisillä yksityiskohtaisen esityksen ulkoisesta ympäristöstä. Tämä käsittely esittelee mielenkiintoisen ongelman psykologeille, kognitiivisille tutkijoille ja jopa filosofeille. Neuraaliprosessointi on välttämätön välittäjä ulkomaailman ja ihmisen valon havaitsemisen välillä, joten ihmiset eivät itse asiassa näe tarkkaa kopiota maailmasta sellaisena kuin se on objektiivisesti. Ei tiedetä, miten hermoprosessointi vaikuttaa valon havaintoon ja miten havaittu maailma vaihtelee “itsestään”.
Laaja valikoima erilaisia ihmisten sairauksia ja häiriöitä vaikuttaa haitallisesti valon havaitsemiseen. Kaikki välittömät vauriot silmille tai aivojen osille, jotka ovat vastuussa esimerkiksi visuaalisten ärsykkeiden käsittelystä, voivat heikentää tai jopa kokonaan poistaa valon havaitsemisen. Jotkut ihmiset eivät myöskään pysty havaitsemaan tiettyjä värejä tai värejä ollenkaan, kun taas toiset syntyvät täysin sokeina. Lisäksi sairaudet ja häiriöt, kuten kaihi, glaukooma ja diabeettinen retinopatia, voivat kaikki johtaa näön heikkenemiseen. Tällaisia käsityspohjaisia ongelmia vastaan on kehitetty erilaisia hoitoja ja hoitoja-jopa hermoimplantteja.