În fotografia cu bliț, lumina blițului se produce prea repede pentru ca pupila să se închidă, astfel încât o mare parte din lumina foarte puternică a blițului trece în ochi prin pupilă, se reflectă pe fundul de ochi din spatele globului ocular și iese prin pupilă. Aparatul foto înregistrează această lumină reflectată. Principala cauză a culorii roșii este cantitatea mare de sânge din coroidă, care hrănește partea din spate a ochiului și care se află în spatele retinei. Sângele din circulația retinei este mult mai puțin decât cel din coroidă și nu joacă practic niciun rol. Ochiul conține mai mulți pigmenți fotostabili care absorb toți în regiunea lungimilor de undă scurte și, prin urmare, contribuie într-o oarecare măsură la efectul de ochi roșu. Cristalinul taie lumina albastră și violetă profundă, sub 430 nm (în funcție de vârstă), iar pigmentul macular absoarbe între 400 și 500 nm, dar acest pigment este localizat exclusiv în micuța fovea. Melanina, localizată în epiteliul pigmentar retinian (RPE) și în coroidă, prezintă o absorbție care crește treptat spre lungimile de undă scurte. Dar sângele este principalul determinant al culorii roșii, deoarece este complet transparent la lungimi de undă lungi și începe brusc să absoarbă la 600 nm. Cantitatea de lumină roșie care iese din pupilă depinde de cantitatea de melanină din straturile din spatele retinei. Această cantitate variază puternic de la o persoană la alta. Persoanele cu pielea deschisă la culoare și ochi albaștri au un nivel relativ scăzut de melanină în fundul de ochi și, prin urmare, prezintă un efect de ochi roșii mult mai puternic decât persoanele cu pielea închisă la culoare și ochi căprui. Același lucru este valabil și pentru animale. Culoarea irisului în sine nu are practic nicio importanță pentru efectul de ochi roșii. Acest lucru este evident, deoarece efectul de ochi roșii este cel mai evident atunci când se fotografiază subiecți adaptați la întuneric, deci cu pupilele complet dilatate. Fotografiile realizate cu lumină infraroșie prin intermediul dispozitivelor de vedere pe timp de noapte arată întotdeauna pupile foarte luminoase, deoarece, în întuneric, pupilele sunt complet dilatate, iar lumina infraroșie nu este absorbită de niciun pigment ocular.
Rolul melaninei în efectul de ochi roșii este demonstrat la animalele cu heterocromie: numai ochiul albastru prezintă efectul. Efectul este încă și mai pronunțat la oamenii și animalele cu albinism. Toate formele de albinism implică o producție și/sau depunere anormală de melanină.
Efectul de ochi roșii este observat în fotografiile copiilor și pentru că ochii copiilor au o adaptare mai rapidă la întuneric: în condiții de lumină slabă, pupilele unui copil se măresc mai repede, iar o pupila mărită accentuează efectul de ochi roșii.
Operatorii de urmărire teatrală, poziționați aproape întâmplător cu o lumină foarte puternică și oarecum la distanță de actori, sunt ocazional martori ai efectului de ochi roșii la actorii de pe scenă. Efectul nu este vizibil pentru restul publicului, deoarece se bazează pe unghiul foarte mic dintre operatorul followspot și lumină.
.