在脊椎動物和頭足類，由于各種刺激引起瞳孔的直徑發生變化的反射。縮小的狀態稱為縮瞳、散大的狀態稱為散瞳。虹彩有兩種平滑肌（鳥類是橫紋肌），由環狀的瞳孔括約肌縮瞳、由放射狀的瞳孔擴大肌散瞳。前者受副交感神經支配，后者受交感神經支配。兩肌的發生例外地起源于神經性外胚層。進入眼的光強度增加時縮瞳（潛伏期0.2-0.5秒，1秒內完成），光量減小即散瞳（5秒內完成），以此調節到達網膜的光量。這稱為瞳孔的對光反射（lightreflex）。人的瞳孔直徑可從1.3毫米變至10毫米左右，因此光量的調節約為60倍。高等哺乳類動物的這種反射不僅發生在受光照射側的眼（直接反射，directreaction），也發生在另側的眼（共感性反射，con-sensual reaction）。但是在視束完全交叉的低等哺乳類動物、蜥蜴類、無羊膜類，兩側的反應是分別發生的。反射的向中通路在視束后三分之一處分離，至視蓋前區形成突觸。次級神經元進入構成動眼神經核的一部分的埃丁杰-韋斯特法爾（Edinger-West-phal）核，而離中通路則為動眼神經→睫狀體神經節→瞳孔括約肌。支配散瞳的是交感神經系統，中樞在脊髓頸胸部，在上交感神經節形成突觸，后至瞳孔散大肌。交感和副交感兩種神經系統頡頏地活動，使瞳孔保持一定的大小；但在覺醒時，由于其它知覺性和情感性的刺激，瞳孔大小有不斷地微小變化（瞳孔不靜， pupillary unrest）。除對光反射外，近看時也引起縮瞳反射，稱為近距反射（near reflex）。這是一種與輻狀反射和遠近調節相協調的反射，起著增加眼的焦點深度，減少色差和球差的作用。魚類、兩棲類，虹彩本身也具有感光性，即使切斷視束或將虹彩摘出，在光刺激時瞳孔括約肌也進行收縮，引起縮瞳。