人类大脑接收到的所有视觉信息都是由大脑中被称为视觉皮层的部分进行处理的。视觉皮层是大脑最外层皮层的一部分，位于枕叶的背极；更简单地说，在大脑的下后部。视觉皮层通过从眼球一直延伸到大脑的投射获得信息。突起首先通过大脑中途的停留点，杏仁状肿块称为外侧膝状体核，或LGN。从那里，它们被投射到视觉皮层进行处理。

视觉皮层分为五个区域，分别标记为V1、V2、V3、V4和MT，有时也称为V5。V1，有时被称为条纹皮质，因为它在染色和放在显微镜下时呈条纹状，是迄今为止最大和最重要的。它有时被称为初级视觉皮层或17区。其他视觉区域称为纹状体外皮质。V1是人类大脑中研究和理解最广泛的区域之一。

V1是一层大约0.07英寸（2毫米）厚的大脑，大约有一张索引卡的面积。因为它被碾碎了，所以体积只有几立方厘米。V1中的神经元在局部和全局水平上进行组织，具有水平和垂直组织方案。从原始感官数据中提取的相关变量包括颜色、形状、大小、运动、方向和其他更微妙的变量。人脑中计算的并行性意味着某些细胞被颜色A激活，其他细胞被颜色B激活，依此类推。

V1中最明显的组织协议是水平层协议。有六个主要层，用罗马数字标记为I到VI。I是最外层，距离眼球和LGN最远，因此接收到的包含视觉数据的直接投影数量最少。来自LGN的最厚神经束投射到第五层和第六层，这两层本身包含投射回LGN的神经，形成反馈回路。视觉数据发送者（LGN）与其处理器（V1）之间的反馈有助于澄清模糊感知数据的性质。

原始的感觉数据来自眼睛，是一组被称为视网膜主题图的神经放电。第一组神经元被设计用于对感觉数据进行相对基本的分析——当视觉“像素”的临界阈值被证明以垂直模式配置时，设计用于检测垂直线的神经元集合可能会激活。高级处理器根据来自其他神经元的预处理数据做出“决策”；例如，设计用于检测物体速度的神经元集合可能依赖于设计用于将物体作为独立实体从背景中检测出来的神经元信息。

另一种组织模式是垂直的，或柱状的神经结构。柱状结构贯穿所有水平层，通常由具有功能相似性的神经元组成（“一起发射的神经元，连接在一起的神经元”），以及它们的偏见的共同点。例如，一列可能只接受来自右眼的信息，另一列接受来自左眼的信息。列通常有子列，分别称为宏列和微列。微柱可以小到只包含一百个单独的神经元。

研究人脑中信息处理的细节是很困难的，因为灵长类动物大脑进化的方式复杂、临时且看似混乱，而且任何大脑由于其巨大的任务都必然表现出复杂的性质。动物受试者视觉皮层的选择性损伤在历史上是研究神经功能最有效（也是最有争议）的方法之一，但最近科学家开发了一些工具来选择性地去激活或激活特定的大脑区域，而不会对它们造成伤害。大脑扫描设备的分辨率正呈指数级增长，算法的复杂性也在不断提高，以处理认知科学所特有的海量数据。总有一天我们会完全理解视觉皮层这一说法并非不可信。