En de nombreux endroits du cerveau, les neurones adjacents ont des champs réceptifs qui incluent des portions du champ visuel légèrement différentes, mais qui se chevauchent. La position du centre de ces champs réceptifs forme une mosaïque d’échantillonnage ordonnée qui couvre une partie du champ visuel. En raison de cette disposition ordonnée, qui découle de la spécificité spatiale des connexions entre les neurones des différentes parties du système visuel, les cellules de chaque structure peuvent être considérées comme contribuant à une carte du champ visuel (également appelée carte rétinotopique ou carte visuotopique). Les cartes rétinotopiques sont un cas particulier d’organisation topographique. De nombreuses structures cérébrales qui répondent à l’entrée visuelle, y compris une grande partie du cortex visuel et des noyaux visuels du tronc cérébral (comme le colliculus supérieur) et du thalamus (comme le noyau géniculé latéral et le pulvinar), sont organisées en cartes rétinotopiques, également appelées cartes du champ visuel.
Les zones du cortex visuel sont parfois définies par leurs limites rétinotopiques, en utilisant un critère selon lequel chaque zone doit contenir une carte complète du champ visuel. Cependant, en pratique, l’application de ce critère est dans de nombreux cas difficile. Les zones visuelles du tronc cérébral et du cortex qui effectuent les premières étapes du traitement de l’image rétinienne ont tendance à être organisées selon des cartes rétinotopiques très précises. Le rôle de la rétinotopie dans d’autres zones, où les neurones ont de grands champs réceptifs, est encore à l’étude.
La cartographie de la rétinotopie façonne le repliement du cortex cérébral. Dans les aires V1 et V2 des macaques et des humains, le méridien vertical de leur champ visuel tend à être représenté sur les plis convexes des gyri du cortex cérébral tandis que le méridien horizontal tend à être représenté dans leurs plis concaves des sulci.