Silmähermot ovat kaikki verkkokalvon, optisen, silmämotorisen, trochlear -solun ja hermoja soluja. Näitä kutsutaan myös kallon hermoiksi II, III, IV ja VI. Verkkokalvossa on monenlaisia erikoistuneita neuroneja, mukaan lukien valoreseptorit ja verkkokalvon ganglionisolut. Yhdessä näköhermon kanssa nämä ovat näön perusta. Muut kolme silmähermoa ohjaavat silmämunan liikkeitä.
Verkkokalvo on keskushermoston valoherkkä jatke, johon silmän linssi heijastaa valoa. Verkkokalvon valoreseptorisolut, tangot ja kartiot, ovat erityisesti mukautettuja hermoja, jotka muuttuvat kemiallisesti, kun valo osuu niihin. Sauvasolut reagoivat kirkkauseroihin ja ovat aktiivisimpia pimeässä, kun taas kartiosolut ovat herkkiä väritiedoille, jotka ne ovat peräisin valon aallonpituuksilta. Muut verkkokalvon neuronit koodaavat nämä muutokset tietoon, jonka verkkokalvon takana olevat ganglionisolut välittävät sähköisesti. Näistä neuroneista tulee näköhermo, kun ne poistuvat silmistä.
Silmän hermot kehittyvät eri kudoksista raskauden aikana. Näköhermo on peräisin samasta alkion osasta kuin suurin osa aivoista, mukaan lukien etu- ja talamus. Tästä syystä se luokitellaan osaksi keskushermostoa. Verkkokalvon ganglionisolut ja näköhermo tekevät enemmän kuin välittävät tietoa: ne lajittelevat ne aktiivisesti. Kuten aivojen neuronit, ne sitoutuvat ja käsittelevät tietoja, tässä tapauksessa luokitellen kartiosoluista tulevat värisignaalit ja jakamalla ne useisiin ryhmiin, joita kutsutaan värivastauskanaviksi.
Noin miljoona näköhermon neuronia kulkee aivoista verkkokalvon ganglionisoluihin. Puolet jokaisen verkkokalvon hermokuiduista kulkee toiselle puolelle optisella kiasmilla, joka sijaitsee lähellä aivolisäkettä pitkin aivoja. Tästä eteenpäin kuituja kutsutaan optiseksi kanavaksi ja ne kulkevat talamuksen läpi ennen kuin ne saavuttavat parietaalisen lohkon visuaalisen kuoren, jossa verkkokalvon valotiedot käsitellään. Silmien hermot päättyvät erilaisiin visuaalisiin kuoriin.
Silmien liikettä ohjaavat kallon hermot III, IV ja VI. Ensimmäinen näistä, okulomotorinen hermo, ohjaa silmäluomia, pupillin supistumista ja suurta osaa silmän liikealueesta. Trochlear -hermo on pienempi ja ohjaa vain yhtä silmän lihaksia, ylivertoa, joka mahdollistaa silmien vierittämisen ja risteämisen. Se on erityisen altis kallon traumalle, koska se kulkee pitkään aivojen läpi ja on hauras. Abducens -hermo ohjaa vain ipsilateraalista lateraalista rectus -lihaksia, joka kääntää silmämunan suoraan sivulle.