視覺蛋白是感光物質的主要組成部分，包括視覺系統中的視覺蛋白和非視覺系統中的視覺蛋白兩大類，在視覺成像和生物鐘晝夜節律同步調節方面起著至關重要的作用。視覺蛋白是眼部感知光線的第一站，它通過一系列反應將光信號放大並通過一系列信號傳導途徑將信息傳至大腦。
每種視覺蛋白均有其特定的光譜敏感峰值及範圍，其對於外界光線不同程度的興奮，形成了人體規則的24小時晝夜節律及眼前五彩繽紛的世界。視覺蛋白的基因突變、結構功能異常均可引起視覺障礙、體內生物鐘紊亂等。對於非視覺系統視覺蛋白，黑素視覺蛋白在人體晝夜節律和瞳孔對光反射方面發揮著至關重要的作用
