Светочувствительные клетки имеются почти у всех живых организмов; даже простейшие, лишенные какого-либо специального органа, реагируют на изменения интенсивности света, обычно удаляясь от его источника. Большинство растений обращают свои листья и цветки к солнцу, хотя у них нет никаких особых светочувствительных структур. У большей части высших животных эта чувствительность к свету локализована в определенных клетках и высокоразвита. Человеческий глаз — отличный пример чрезвычайно чувствительного специали-зированного органа для восприятия света. Гехт и его сотрудники показали, что хорошо адаптированный к темноте глаз может обнаружить даже б—7 квантов света. Точно так же как вещество состоит из мельчайших частиц, известных под названием атомов, свет состоит из очень малых частиц, называемых фотонами; по определению, энергия одного фотона — это один квант. 

У некоторых простейших имеются «глазные пятна», отличающиеся большей чувствительностью к свету, чем остальная клетка, но самыми примитивными светочувствительными органами на эволюционной лестнице являются «глазки» плоских червей (планарий). Они представляют собой чашевидные, содержащие черный пигмент образования, на дне которых расположены группы светочувствительных клеток. Пигмент прикрывает эти клетки от света, падающего со всех сторон, кроме верхней и в небольшой степени передней стороны. Это приспособление позволяет планариям определять направление источника света. Такие глазки, конечно, не создают изображений, как наши глаза, а просто воспринимают различные интенсивности света. У планарий есть и другие светочувствительные клетки, разбросанные по всей поверхности тела: эти животные реагируют на свет и после удаления глазков, хотя более медленно и менее точно. 

Многие морские черви имеют хорошо развитые глаза и другие органы чувств, расположенные на голове, но дождевой червь, ведущий подземный образ жизни, утратил их. Ночью, однако, он выходит на поверхность, и светочувствительные клетки, находящиеся на спинной стороне тела, позволяют ему распознавать наступление рассвета.' Кроме того, у дождевого червя имеются клетки, чувствительные к прикосновению и температуре, а также к веществам, попадающим на его кожу, в рот и в глотку. Он имеет определенные «вкусы» и предпочитает листья моркови сельдерею, а сельдерей капусте. 

Насекомые и крабы имеют сложные (фасеточные) глаза, совершенно отличные от глаз позвоночных. Фасеточные глаза состоят из многих, иногда нескольких тысяч, зрительных единиц, из которых каждая снабжена небольшой группой светочувствительных клеток и неподвижной линзой. Такой глаз не дает единого четкого изображения, а создает мозаику, в которую каждый элемент глаза вносит отдельное изображение. Результат можно сравнить с довольно плохой фотографией, отпечатанной на газетной бумаге. Таким образом, членистоногие распознают не столько детали объектов, сколько их движение. Поскольку всякое движение добычи или врага немедленно улавливается одним из элементов глаза, такого рода орган удивительно соответствует образу жизни членистоногого. Среди беспозвоночных только кальмар и осьминог имеют глаза камерного типа с линзами (хрусталиками), способными устанавливаться на фокус для дальнего и ближнего зрения и создавать довольно точные изображения всех окружающих предметов.