眶內段

篩板後視神經變粗，直徑可達3～4mm。在該段內，少突神經膠質細胞佔全部間質細胞的2/3，同時其參與了該段神經軸突髓鞘的形成，而在周圍神經，與少突膠質細胞起同樣功能的卻是Schwann氏細胞。因此視神經被認為是與腦白質束相似的組織而與周圍神經結構相異。眶內段及管內段視神經均含有發育良好的間隔系統，這種間隔系統來源於軟腦膜。軟腦膜呈直角由外向神經組織內擴展並將神經組織分割成彼此平行且大小不一的柱狀結構。星形膠質細胞與該軟腦膜隔關係密切。同時對神經軸突起着支持和營養作用。

在球后約1cm處，眼動脈的一主要分支在視神經下方穿過硬腦膜殼而進入視神經，後在視神經中央前行並在視乳頭表面出現形成視網膜中央動脈。多數情況下，中央動脈並不供給篩板前視乳頭部分的血液，該部分主要由不完整的Zinn-Haller二氏動脈環供血，而該動脈環的血液來源於後睫狀動脈、軟腦膜動脈網及視乳頭旁的脈絡膜。因此，視乳頭的血供主要來源於脈絡膜及後睫狀動脈。

眶內段視神經長約25～30mm。而正常情況下，自球后到眶尖的距離約為20mm。因此眶內段視神經向後走行過程中呈蜿蜒曲折狀，這種形態與眼球的自由運動有關。

在眶尖部，視神經向後穿過總睫環，因此在該處視神經鞘與起始於該環的肌肉及穿越其中的神經關係密切。