黑暗條件下視桿細胞(或視錐細胞)中cGMP濃度較高，cGMP門控鈉離子通道開放，鈉離子內流，引起膜去極化，突觸持續向次級神經元釋放遞質。
視紫紅質(rhodopsin, Rh)為7次跨膜蛋白，含一個11順-視黃醛。是視覺感受器中的G蛋白偶聯型受體，光照使Rh視黃醛的構象變為反式，Rh分解為視黃醛和視蛋白(opsin)，構象改變的視蛋白激活G蛋白(transducin, Gt)，G蛋白激活cGMP磷酸二酯酶，將細胞中的cGMP水解。從而關閉鈉通道，引起細胞超極化，產生視覺。可見胞內cGMP水平下降的負效應信號起傳遞光刺激的作用。
視覺感受器的換能反映可表述為:
光信號→Rh激活→Gt活化→cGMP磷酸二酯酶激活→胞內cGMP減少→Na離子通道關閉→離子濃度下降→膜超極化→神經遞質釋放減少→視覺反應。