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人眼中的晶状体相当于凸透镜，眼球后的视网膜相当于光屏，人眼看物体时，在视网膜上形成倒立、缩小、实像。晶状体位于玻璃体前面，周围由晶状体悬韧带与睫状体相连，呈双凸透镜状，富有弹性。
晶状体的直径约9mm，呈双凸状，且前面比后面略平坦。其前面离角膜前顶点约3.6mm。当无调节时，前后面的曲率半径各为+10.0mm和-6.0mm（Gullstrand氏数据），厚度为4-5mm。晶状体由多层不同折射率的物质组成，向着中心在光学上变得更为致密，这使得晶状体的光学复杂化。于是，从前极到后极，从中心到赤道，有一个折射率梯度。
Gullstrand氏在其1号模型眼中，欲反映出此一情况，即将晶体表示为一个双凸形式透镜（r1=+7.911mm，r2=-5.76mm）的核心（n=1.406），被一个折射率为1.386的更大的双凸形式透镜(r1=+10.00mm,r2=-6.0mm)的皮质所围绕。这样，使得整个晶体的折射力为+19.11D。当眼睛调节以对近点聚焦时，晶状体折射力增加，此种改变的完成，主要通过：前面曲率增加，后面曲率少许增加，并由于厚度增加而前顶点少许向前移动（增加距离效果）。
晶状体后面和玻璃体相接触，玻璃体是透明的凝胶，充满眼球的后段。光线通过晶体之后，行进于玻璃体而到达视网膜。玻璃体的折射率可以取同于房水的折射率（1.336）。