Dalam penglihatan malam semula jadi, molekul-molekul rodopsin dalam rod mata menjalani perubahan bentuk sambil menyerap cahaya. Rodopsin ialah bahan kimia yang membolehkan penglihatan malam, bahkan amat peka kepada cahaya. Apabila terdedah pada suatu spektrum cahaya, pigmennya segera meluntur, dan perlunya sekitar 30 untuk tumbuh semula sepenuhnya, tetapi kebanyakan adaptasinya berlaku dalam masa lima ke sepuluh minit dalam kegelapan. Rodopsin dalam sel rod manusia kurang peka kepada jarak gelombang cahaya merah yang lebih panjang, maka ramai orang selalunya menggunakan cahaya merah untuk menjaga penglihatan malam kerana ia hanya menghabiskan sedikit demi sedikit simpanan rodospin mata dalam sel rod, dan sebaliknya dilihat oleh kon. Bagaimanapun, angkatan kapal selam AS berhenti menggunakan pencahayaan merah untuk adaptasi malam setelah penyelidikan mendapati kurangnya kelebihan besar dalam penggunaan cahaya merah takat rendah berbanding putih takat rendah.[3][4] Kebanyakan haiwan memiliki suatu lapisan tisu bergelar tapetum lucidum di belakang mata yang memantulkan kembali cahaya melalui retina, meningkatkan jumlah cahaya yang tersedia untuk dicekup. Lapisan tisu ini terdapat pada kebanyakan haiwan nokturnal dan sesetengah haiwan laut dalam, malah inilah punca mata bersinar. Manusia ketiadaan tapetum lucidum.

Mamalia nokturnal mempunyai sel-sel rod dengan ciri-ciri unik yang membolehkan peningkatan dalam penglihatan malam. Pola nukleus rodnya berubah menjadi songsang sebaik sahaja selepas lahir. Berbanding dengan rod biasa, rod sonsang mempunyai heterokromatin di tengah nukleusnya dan eukromatin dan lain-lain faktor transkripsi di sepanjang sempadan. Selain itu, lapisan nukleus luaran (ONL) pada mamalia nokturnal adalah tebal disebabkan oleh kehadiran jutaan rod untuk memproses keamatan cahaya yang rendah daripada beberapa foton. Daripada terserak, cahaya melalui satu-satu nukleus.[5]