人の眼球は，光学的には角膜，前房水，水晶体と硝子体から構成される眼球光学系である．若い大眼で，眼球全体の屈折力が変化する現象が調節である．調節が起こる原因には，図１のように角膜曲率半径の変化，水晶体の形状，すなわち，前面と後面の曲率半径，水晶体の厚さ，その屈折率分布の変化，および光軸上の水晶体位置の前後移動，眼軸長の変化などが考えられる．また，各屈折面の非球面化なども考えられる．しかし，現在の計測技術では水晶体屈折率分布の変化などの報告はされていない．調節には水晶体の屈折力変化と水晶体の前方移動が大きく寄与し，角膜曲率半径の変化と眼軸長変化は小さい．調節の機構には次の２つの説があるが,
HeLmholtz説が最も有力である．
Helmholtzの弛緩説2･ 3)はHelmholtz (1855)によって提唱され,
Gullstrand, Fincham(1937), Weale, Fisherらによって発展した説である．前眼部の断面図(図2)のように水晶体と毛様体筋の間には，多数の毛様体小帯(Zinn小帯)が張り，水晶体嚢に包まれた水晶体は前房水と硝子体の間に毛様体小帯で支持されている．水晶体は前後径４〜5
mm,赤道径9 mm,重量約0.2gの透明な組織で，入射した光を屈折させ網膜上に結像させる．毛様体筋は縦走線維，放射状線維と輪状線維(Mtiller筋)の３本からなるが，調節時には輪状線維が収縮して，15〜45歳では0.8〜1.2gの力が発生し，毛様体小帯は弛緩する．水晶体嚢の力学特性は弾性体でその厚さは均一でない．若い水晶体は力学的には弾性体であるから，毛様体小帯弛緩によって水晶体嚢の弾性で水晶体前面と後面の曲率半径は小さくなり，水晶体の厚みが増加する．そこで水晶体の屈折力が増加する．このときに水晶体直径は小さくなり，水晶体は前方に移動する。
調節力が8Dの場合，22〜30歳の平均では，水晶体直径は9.2
mmから8.6 mmに減少，水晶体の厚さは3.6 mmから4.0
mmに増加，水晶体の前面曲率半径は７ｍｍから６ｍｍに，後面曲率半径は12
mmから８ｍｍになる．角膜頂点を基準にして水晶体前面は0.3
mm前方へ，水晶体後面は後方で0.2 mm移動し，水晶体全体は前方へ移動する．また，毛様体筋の輪状線維が収縮するときに脈絡膜は前方に牽引され，網膜の鋸状縁は調節1D当たり0.05
mm,前方へ移動する．
一方，無調節時には，輪状線維は弛緩して毛様体小帯は緊張するため，水晶体質は水晶体嚢中で圧縮された状態となるため，水晶体は扁平になり厂前面と後面の曲率半径が大きくなり，屈折力は小さくなる．
もう１つのTscherningの緊張説2･4)は，調節時に水晶体の曲率半径が小さくなるのは，毛様体小帯が弛緩するためではなく，緊張して水晶体の周辺部を圧迫することによるとしている．この説は，調節時に毛様体筋は弛緩するため，毛様体小帯は緊張して，水晶体嚢の不均一性によって水晶体周辺は扁平化するが，水晶体は中央部が硬く周辺部は柔らかいため，中心曲率半径は小さくなる．したがって，中心瞳孔部分は屈折力が増加するとしている．この時，水晶体径は増加するSchachar5)も同じような説を主張している．水晶体は均一であるが，毛様体小帯を３つに分類して調節時に水晶体中央部の小帯は張力を増加させ，その他の小帯は変化しないため，水晶体厚は増加し，水晶体の屈折力が増加する.
Helmholtz説とTscherning説は，どちらが正しいかは，調節時の毛様体小帯が弛緩するか緊張するかを観察すればよいが,
Helmholtz説を支持する結果が多い．また，毛様体筋収縮に際して，水晶体前面に張る毛様体小帯は弛緩し，水晶体後面に張る毛様体小帯は緊張するとの結果もある．最近のoptical
coherence tomo-graphy (OCT)測定では，調節時の水晶体前面形状は球面であり，水晶体直径は減少することを支持する測定結果が多い．
そのほかに，毛様体の収縮時に後房の圧力が上昇して，水晶体の周辺部が圧迫されて水晶体の中央部が膨隆するとする水力学的な説(hydraulic
suspension theory)もある．
調節機構については十分な精密な測定ができないため，まだ，多くの議論がされている．しかし，０ＣＴ，超音波やＭＲＩの測定精度が向上すれば，さらに厳密な理論ができると思われる．
調節を起こす刺激は調節手がかり(cue)と呼ばれ，手がかりは単眼視と両眼視では異なる．単眼視の場合には主に網膜上の視覚情報が視覚中枢で認知され，毛様体筋が収縮して起こるとされている．視覚情報は主に注視目標の網膜上の像の光学ぽけによって起こる．前後，どの方向に行けばぽけが少なくなるかの方向情報はないが，一般に，調節ラグという焦点位置と網膜位置とのずれが0.2〜0.5
Dあるため，調節微動によって調節方向の情報を得ることもできるとされている．また，網膜のボケから方向情報を得るためには，網膜上の輝度分布の空間分布を空間微分して，輝度の勾配最大値を検出するメカニズムがあるともされている．単眼視で調節方向を得る視覚情報には，眼球光学系の色収差，球面収差，見かけの大きさがあるとされている．
しかし，目標と調節位置が大きくずれて，この調節微動でコントロールできない場合や，両眼視の場合は，輻湊や両眼視差が調節手がかりとなると考えられている．