В функциональном отношении глаз можно разделить на два основных отдела: светопроводящий (роговица, влага передней камеры, хрусталик и стекловидное тело); световоспринимающий (сетчатка).

Лучи света, отраженные от рассматриваемых предметов, проходят через четыре преломляющие поверхности: переднюю и заднюю поверхности роговицы, переднюю и заднюю поверхности хрусталика. При этом каждая из них отклоняет луч от первоначального направления, в результате в фокусе оптической системы глаза образуется действительное, но перевернутое изображение рассматриваемого предмета. Преломление света в оптической системе называется рефракцией.

Прямая линия, проходящая через центры кривизны всех преломляющих поверхностей, является оптической осью глаза. Лучи света, падающие параллельно этой оси, после преломления собираются в главном фокусе системы. Параллельные лучи идут от бесконечно удаленных предметов, следовательно, главным фокусом оптической системы  называется место на продолжении оптической оси, где образуются изображение бесконечно удаленных предметов.

В сложной оптической системе фокусное расстояние измеряется не от вершины какой-либо преломляющей системы, а от условной главной плоскости этой системы, которая вычисляется математически из величин преломляющей силы каждой преломляющей поверхности и расстояния между ними. Расстояние от главной плоскости до главного фокуса называется главным фокусным расстоянием оптической системы.