夜盲症主要是在黑夜或是光線較弱的條件下，人眼看不清。夜盲症的直接原因是視網膜色素變性，或者是視網膜桿狀細胞（視桿細胞）的先天發育不良或後天病變，如人體制造視紫紅質的原料之一維生素A的不足導致的。
正常人的視網膜中有圓錐細胞和桿狀細胞。圓錐細胞負責感受強光和分辨顏色，桿狀細胞能感受弱光卻無辨色能力、桿狀細胞中含有視紫紅質，這種物質在明亮的地方會被光破壞而褪色，在暗處，依賴視蛋白和血液中的維生素A又能恢復。如果人體缺乏維生素A，視紫紅質的再合成發生障礙，暗適應降低，就會出現夜盲。
錐狀細胞分辨率高，大都分布在視網膜的中央凹附近，一個人眼大概有6、7百萬個視錐細胞。具體又分三種不同的視錐細胞，分別感知短波、中波、長波的可見光頻率，所以錐狀細胞有分辨顏色的本領。視錐細胞這三種細胞的任何一種缺失，都會導致某種色盲症。
桿狀細胞分辨率低，分布在環側，數量遠遠多於錐狀細胞，正常人眼大概有1億兩千萬個桿狀細胞。視桿細胞不能區分顏色，但是感光度比視錐細胞高1000倍左右，事實上，已經過暗適應的人眼桿狀細胞，甚至可以探測幾個、甚至單個光子，這種靈敏度超越了最昂貴的單反相機，只有特殊設計的、較昂貴的暗光相機能達到這個靈敏度。暗光條件下，主要就是視桿細胞起作用，也因此黑暗中，人眼不能區分顏色，只能區分灰度。
圖為視網膜細胞
如果人眼的視桿細胞有先天或後天的病變，那麼在弱光條件下，是不能夠看清楚的，會造成夜盲。其實如果真的在超級暗的環境裡，比如在遠郊區晚上周圍沒有任何燈光，甚至沒有月光的小屋裡，正常人眼要適應這個環境，讓桿狀細胞充分發揮暗光探測的作用，也是需要20分鐘到半個小時左右的暗適應時間來過渡的。
夜盲也有可能是由於視網膜色素變性（Retinitis pigmentosa）。這個病多受遺傳影響，隨年紀增大逐步惡化。如果這個病從視網膜的邊緣開始，那麼由於桿狀細胞在視網膜周邊，會首先受影響，而導致夜間視力下降。
其他如某些藥物（比如治療精神分裂的吩噻嗪）刺激、視網膜脫落、白內障等等也都會導致夜間視力下降。
如果有由於缺維生素A而導致的夜盲症，可以多吃含維生素A的食物，如動物肝髒、魚油、奶制品等，或直接吃維生素A片。胡蘿卜素也可以在人體內轉為維生素A，所以也應多吃。
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