Bij flitsfotografie komt het licht van de flits te snel zodat de pupil zich niet kan sluiten, Een groot deel van het zeer felle licht van de flits gaat door de pupil het oog in, weerkaatst op de fundus aan de achterkant van de oogbol en gaat er door de pupil weer uit. De camera registreert dit gereflecteerde licht. De belangrijkste oorzaak van de rode kleur is de overvloedige hoeveelheid bloed in het vaatvlies, dat de achterkant van het oog voedt en zich achter het netvlies bevindt. Het bloed in de retinale circulatie is veel minder dan in het vaatvlies, en speelt vrijwel geen rol. Het oog bevat verschillende fotostabiele pigmenten die alle absorberen in het korte golflengtegebied, en dus enigszins bijdragen tot het rode-ogeneffect. De lens snijdt diepblauw en violet licht af, onder 430 nm (afhankelijk van de leeftijd), en maculair pigment absorbeert tussen 400 en 500 nm, maar dit pigment bevindt zich uitsluitend in de kleine fovea. Melanine, dat zich in het retinale pigmentepitheel (RPE) en het vaatvlies bevindt, vertoont een geleidelijk toenemende absorptie naar de korte golflengtes toe. Maar bloed is de belangrijkste determinant van de rode kleur, omdat het volledig transparant is bij lange golflengten en abrupt begint te absorberen bij 600 nm. De hoeveelheid rood licht die uit de pupil komt, hangt af van de hoeveelheid melanine in de lagen achter het netvlies. Deze hoeveelheid varieert sterk van individu tot individu. Mensen met een lichte huid en blauwe ogen hebben relatief weinig melanine in de fundus en vertonen dus een veel sterker rode-ogen-effect dan mensen met een donkere huid en bruine ogen. Hetzelfde geldt voor dieren. De kleur van de iris zelf is van vrijwel geen belang voor het rode-ogeneffect. Dit is duidelijk omdat het rode-ogeneffect het duidelijkst is bij het fotograferen van onderwerpen die aan het donker zijn aangepast, dus met volledig verwijde pupillen. Foto’s die met infrarood licht door nachtkijkers worden genomen, tonen altijd zeer heldere pupillen omdat de pupillen in het donker volledig verwijd zijn en het infrarode licht door geen enkel oogpigment wordt geabsorbeerd.
De rol van melanine bij het rode-ogeneffect is aangetoond bij dieren met heterochromie: alleen het blauwe oog vertoont het effect. Het effect is nog meer uitgesproken bij mensen en dieren met albinisme. Bij alle vormen van albinisme is sprake van een abnormale aanmaak en/of afzetting van melanine.
Red-eye effect wordt ook gezien bij foto’s van kinderen omdat kinderogen zich sneller aan donker aanpassen: bij weinig licht worden de pupillen van een kind eerder groter, en een vergrote pupil accentueert het rode-ogen effect.
Theatraal volgspotters, die bijna toevallig bij een zeer fel licht staan opgesteld en zich op enige afstand van de acteurs bevinden, zijn soms getuige van rode ogen bij acteurs op het toneel. Het effect is niet zichtbaar voor de rest van het publiek omdat het afhankelijk is van de zeer kleine hoek tussen de followspotoperator en het licht.