Ciascun fotorecettore può essere suddiviso in 4 regioni: un segmento esterno, un segmento interno, un corpo cellulare, una terminazione sinaptica.
Il segmento esterno contiene una grande quantità di dischi membranosi. I fotopigmenti fotosensibili di queste membrane assorbono la luce, provocando modificazioni del potenziale di membrana del fotorecettore. Coni e i bastoncelli sono i due tipi di fotorecettori presenti nella retina. Le loro differenze strutturali sono correlate con importanti differenze funzionali. I bastoncelli, ad esempio, avendo un maggior numero di fotopigmenti rispetto ai coni, sono molto più sensibili di questi in condizioni di scarsa luminosità. Tutti i bastoncelli contengono lo stesso fotopigmento, mentre esistono 3 tipi di coni, ciascuno contenente un diversi pigmento. Le variazioni tra i pigmenti rendono i coni sensibili a diverse lunghezze d’onda luminose (rosso, verde, blu). Per questo, soltanto i coni, e non i bastoncelli, sono responsabili della nostra capacità di vedere i colori.