视紫红质（rhodopsin）是由视黄醛（也称网膜素，retinal）和视蛋白（opsin）结合形成的结合蛋白。视黄醛由维生素a氧化而来，是维生素A的醛化合物。在视紫红质内部，与视蛋白结合的是11-顺视黄醛（11-cisretinal），而在光照条件下，它会转化为全-反视黄醛（all-trans retinal）。

形成过程

光照下的变化

当受到光照时，全-反视黄醛会引起视蛋白分子构象的变化，并逐渐与视蛋白分离。随后，在酶的作用下，它们最终分解成两个独立的分子。分解后的全-反视黄醛无法直接重新结合成视紫红质，但在维生素A酶的作用下，它可以还原成维生素A，通常是全反型的。这些维生素a储存在色素上皮细胞中，之后进入视杆细胞并再次氧化成11-顺视黄醛，从而参与到视紫红质的合成、补充以及分解的过程中。

合成步骤

视紫红质的合成分为两步。第一步发生在黑暗环境中，通过酶的作用将全-反视黄醛转化为11-顺视黄醛，这是一种耗能反应，其平衡点受光照强度的影响。第二步则是11-顺视黄醛一旦生成，就会迅速与视蛋白结合形成视紫红质。这一过程不需要额外的能量，能够快速完成。尽管维生素A与视黄醛之间可以相互转化，但由于部分视黄醛在反应中已经被消耗，因此必须依靠血液中维生素A的供给。人体和其他高级动物自身无法合成维生素a，而是需要从饮食中获取。如果缺乏维生素A，可能会导致夜间视力障碍，这种情况可以通过摄入富含维生素A的食物来缓解。

视锥细胞研究

通过对灵长目和人类自由视网膜单个视锥细胞吸收光谱的测量研究表明，存在三类视锥细胞，分别对应着蓝色（450纳米）、绿色（525纳米）和红色（550纳米）的光谱吸收峰。这表明可能存在三种不同的视锥感光色素。虽然目前还没有成功地分离和纯化这三种视锥细胞的感光色素，但是已经从中提取出了视紫蓝质（iodopsin），它的光谱吸收峰值位于红色光区，同样是视黄醛和视蛋白的配位化合物，只是视蛋白稍有差异。感光细胞的光敏感度与其未分解的感光色素含量密切相关。即使感光色素浓度轻微减少，也会显著降低感光细胞的光敏度。例如，当人的视网膜中的视紫红质分解了0.50%，视杆细胞的光敏度就会下降约2000倍。因此，在暗适应期间，视网膜光敏度的提高程度与视紫红质的合成与分解速率有关，尤其是视紫红质再生的数量。大约在暗适应20至30分钟后，视觉光敏度达到最大值，此时视紫红质几乎完全再生。