Bâtonnets
Les bâtonnets qui se répartissent surtout à la périphérie de la fovéa - dépression de la tâche jaune, au centre de la rétine, où la vision est la plus nette - sont sensibles aux très faibles éclairements. Ils jouent par conséquent un rôle important dans la vision en faible luminosité et dans la discrimination des contrastes.
Ce sont les bâtonnets qui sont stimulés lors de la vision nocturne ou scotopique et qui, sensibles à une grande partie du spectre visible, nous permettent de distinguer les objets en niveaux de gris.

Cônes
Les cônes eux se situent dans la fovéa. Ils sont beaucoup moins sensibles que les bâtonnets à la lumière et interviennent donc essentiellement en vision diurne ou photopique. Il existe trois types de cônes qui présentent chacun une sensibilité spectrale à une région du spectre des couleurs : des cônes plus sensibles à la lumière bleue (cônes S), d'autres à la lumière verte (cônes M) et le troisième type de cônes à la lumière rouge (cônes L).
Les cônes sont donc les photorécepteurs qui permettent la vision des couleurs pendant la journée. Bien que ces régions soient centrées sur les trois couleurs primaires, elles se chevauchent de manière importante. Les trois types de cônes seront donc stimulés à des degrés divers par une couleur donnée (figure ci-dessous). Par exemple, une couleur bleue ciel va surtout exciter les cônes bleus, mais également les verts à un degré moindre et très légèrement les rouges. Une lumière jaune ne stimulera que les cônes rouges et les cônes verts. Notre perception des couleurs dépendra donc de la combinaison de ces stimuli.

On parle de trichromatie ou de modèle trichromatique de la vision humaine, dans lequel toutes les sensations de couleur sont obtenues par des excitations variées des trois types de cônes et peuvent donc être produites par des mélanges de lumière correspondant aux longueurs d'onde du rouge, du vert et du bleu.

Sensibilité des trois types de cônes en fonction de la longueur d'onde de la lumière.