当我们从昏暗的室内突然到阳光照射下的户外时，觉得十分刺眼，但过去几秒钟就觉得适应了，可以正常地观察物体。如果从亮处走进光线很暗的屋子里，会感到一片漆黑，什么也看不清，过几分钟后，眼前的东西又清晰，这说明眼睛能够自动适应光线的变化。
眼睛对明暗的适应能力主要取决于视觉的二重性功能。
在
视网膜上，有两种感色细胞，椎
体细胞与杆体细胞。
椎体细胞密集在视网膜的中心部位，呈黄色，称为黄斑。黄斑中心凹陷，称为中央窝，是视觉最敏锐的部分。椎体细胞在光线明亮的情况下，可以分辨颜色细微的变化，辩认物体的细节。离开中央窝，椎体细胞的数量急剧减少，视觉敏锐度也随之降低。
由于视网膜中央椎体细胞适应明亮条件下的视觉，因此称为“明视觉”。
杆体细胞只在光线较暗的条件下起作用，并且只分辨明暗，不分辨颜色。在中央窝处，几乎不存在杆体细胞；离开中央窝，杆体细胞急剧增多，离中央窝20°的地方数目最多。
由于视网膜边缘的杆体适应暗光条件下的视觉，因此称为“暗视觉”。
如果一个人的视网膜的椎体细胞发生障碍，他就患了日盲症，同时也是全
色盲；如果杆体细胞发生障碍，他就患
夜盲症。有些动物专门于夜晚活动，它们的视网膜上只有杆体细胞，称为“夜视动物”，夜视动物一般就是色盲。
在光线暗的情况下，人眼由中央窝的明适觉转至边缘部分的暗视觉，加之瞳孔变大的作用，使眼睛适应了黑暗的环境，暗适应初期感受性提高较快，后期提高较慢，最初的15分钟可以基本适应，半小后，视觉感受性可提高10万倍，达到完全的暗适应大约需要40分钟。
当光线暗到一定程序时，人眼看不到光谱上的各种颜色，而只能看到明暗不同的无彩色层次。我们在观察物体时，如果把眼睛眯起来，挡住一部分进入眼睛的光线，物体的颜色特征会减弱，而
明度变化却依旧存在。作画的人常把眼睛眯起来，排除颜色的细微变化，以便于判断对象明暗色调的整体层次。
由于红色光对杆体细胞不起作用，杆体细胞内的视紫红质不会被红光破坏，因此红光不阻碍杆体细胞的暗适应过程。一个人视觉的椎体细胞接受的是红光刺激；然后转入黑暗光线，此时他的视觉性仍能保持平衡，不需暗适应的重建过程，此原理适用于X光检查的暗室、夜间的信号灯等一系列需要暗适应的红光照明。
当视觉从暗光转入亮光线时，瞳孔缩小，视觉由视网膜边缘的暗视觉转入中央窝的明视觉，适应了光线从暗到亮的转换，从暗到亮的适应过程可以在极短的时间内完成。
中央窝的明视觉与边缘部分的暗视觉对不同波长的颜色有不同的敏感度。
例：光线亮的条件下，椎体细胞对黄绿波长最敏感。
光线暗的条件下，杆体细胞对蓝绿波长最敏感。