Os globos oculares humanos e de vaca são estruturalmente semelhantes de muitas formas. Ambos têm esclera (parte branca do olho), córnea (estrutura transparente sobre a íris e pupila), lente, fluido vítreo, retina e coroide. A coroide é a camada do globo ocular que fica entre a retina e a esclera. Fornece sangue à retina. As diferenças residem no tamanho do globo ocular, no tapetum lucidum (qualidade refletora) no olho da vaca, na capacidade de discriminar cores, na clareza visual e nas vantagens funcionais para cada espécie no seu ambiente.
Segundo o Journal of Experimental Biology, o raio do globo ocular médio de vaca é 15 mm. Isto traduz-se num diâmetro de 30 mm. As fontes variam quanto ao tamanho do globo ocular humano médio, mas o consenso geral é 24 mm. Todas as estruturas anatómicas do globo ocular que os olhos de vaca e humano partilham em comum são maiores no olho de vaca.
Sempre que um animal, como uma vaca, é visto a olhar para faróis de automóvel ou para o flash de uma câmara, os seus olhos parecem brilhar. A estrutura anatómica que faz o olho da vaca refletir luz dessa forma é o tapetum lucidum. O tapetum lucidum é uma área de pigmento amarelo-esverdeado (chartreuse) localizada logo abaixo da retina, ao nível da coroide, na parte de trás do globo ocular da vaca. Esta estrutura faz com que a luz que entra no olho reflita dentro do olho e amplifique baixos níveis de luz para melhorar a visão noturna da vaca. Esta estrutura não está presente nos olhos humanos.
As vacas não veem apenas a preto e branco. No entanto, a distribuição de células bastonetes e cones na retina da vaca não lhes permite perceber cores da mesma forma que os seres humanos. Ninguém pode descrever exatamente como as vacas veem as cores, mas a distribuição dos bastonetes e cones na retina indica que elas podem discriminar, num nível menos preciso que os humanos, entre cores como vermelho e verde, azul e amarelo, e claro, preto e branco.
O tapetum lucidum funciona para aumentar a capacidade de visão noturna da vaca. No entanto, a reflexão interna de luz que causa pode resultar em perda de clareza visual durante o dia. Novamente, é difícil expressar a visão de uma vaca em termos de 20/20 porque elas não falam connosco. No entanto, a avaliação microscópica da retina e do sistema visual de uma vaca sugere que o olho da vaca é capaz de ver a um nível que poderia corresponder a aproximadamente 20/80 durante o dia.
Nós, seres humanos, confiamos na nossa visão nítida e clara diurna para nos permitir funcionar no nosso mundo. As vacas não requerem visão clara para encontrar fontes de alimento e água. Precisam de boa visão noturna e da capacidade de detetar o movimento de um predador potencial. Os seus olhos estão bem desenhados para isso. A distribuição de células bastonetes e cones no olho da vaca faz com que sacrifiquem clareza visual comparada aos humanos, mas ganham uma capacidade aumentada de ver movimento à noite, o que as ajuda a sobreviver no seu habitat.