اعتقد الإغريق أن الرؤية تحدث نتيجة انبعاث أشعة من العين تسمح برؤية الأشياء. وفي القرن الحادي عشر، خالف ابن الهيثم تلك النظرية، وأثبت ابن الهيثم خطأها عبر جهاز بصري.ساعد تشريح ابن الهيثم للعين، على وضع أساس نظريته حول تكون الصورة، والتي شرحها عبر إسقاط أشعة الضوء خلال وسطين مختلفي الكثافة، أي أنه أثبت نظريته بالتجارب المعملية.وفي القرن التالي، ترجم كتابه المناظر إلى اللاتينية، وظل يدرّس في العالم الإسلامي وأوروبا على حد سواء، حتى القرن السابع عشر.
تشريخ للعين أجراه كمال الدين الفارسي في القرن الثالث عشر اعتماداً على أفكار ابن الهيثم
قد لمع الأطباء المسلمون في طب وجراحة العيون بالأخص، معتمدين على ما خلفه ابن الهيثم في هذا المجال من أعمال ظلت مرجعًا في هذا المجال حتى بداية العصر الحديث.
درس أيضًا المسلمون أعين الحيوانات، وعرفوا منها أن حركة مقلة العين سببها انقباض عضلات العين، أما حركة الحدقة فسببها انقباض وانبساط القزحية. وقد وضع علي بن عيسى الكحال كتابًا سماه "رسالة في تشريح العين وأمراضها الظاهرة وأمراضها الباطنة"، ترجم إلى اللاتينية، وكان له أثره على علم طب العيون في أوروبا في العصور الوسطى.كما وضع صلاح الدين بن يوسف الكحال كتابه "نور العيون وجامع الفنون" الذي يعد أكبر مرجع جامع في أمراض العين، واشتمل على وصف العين والإبصار، وأمراض العين وأسبابها وأعراضها، وكيفية الحفاظ على صحة العين، إضافة إلى الأمراض التي تصيب الجفون والملتحمة والقرنية والحدقة، والأدوية المستخدمة في علاجها.
كان للجراحة أهميتها في علاج أمراض العين المستعصية كالرمد الحبيبي وإعتام عدسة العين. ومن المضاعفات الشائعة لمرض الرمد الحبيبي إصابة أنسجة في قرنية العين، وقد اعتقد الأطباء المسلمون أن تلك الإصابة هي سبب المرض، لذا لجأوا إلى كحت تلك الأنسجة جراحيًا. كانوا يقومون بتلك الجراحة عن طريق "استخدام جهاز يبقي العين مفتوحة خلال الجراحة، ومبضع رقيق جدا للاستئصال" تقنية أخرى كانت تستخدم لعلاج مضاعفات الرمد الحبيبي، تسمى "الظفرة" (بالإنجليزية: pterygium)، كانت تستخدم لإزالة الأجزاء الثلاثية الشكل من الملتحمة البصلية على القرنية. كانت تلك الجراحة تتم عن طريق رفع الجزء المصاب بخطافات صغيرة، ثم القطع بمبضع صغير. كانت كلتا الجراحيتين مؤلمتين للغاية للمرضى ومعقدة التنفيذ بالنسبة للطبيب أو مساعديه.
اعتقد الأطباء المسلمون أن إعتام عدسة العين ناجم عن الغشاء السائل الذي يقع بين العدسة والبؤبؤ. تتم الجراحة بإجراء شق صغير في بياض العين بمبضع، وإدخال أنبوب دقيق لدفع إعتام العدسة جانبًا. وبعد انتهاء الجراحة، تغسل العين بمحلول ملحي، وتضمد بقطعة من القطن غمست في محلول من زيت الورود وبياض البيض. كان هناك بعد العملية، كان هناك قلق من أن يعود الإعتام، من الجانب ليعتلى العدسة مجددًا، لذا كان ينصح المرضى بأن يستلقوا على ظهورهم لأيام بعد الجراحة.
