I blixtfotografering sker blixtljuset för snabbt för att pupillen ska kunna stängas, så mycket av det mycket starka ljuset från blixten passerar in i ögat genom pupillen, reflekteras av fundus på baksidan av ögongloben och ut genom pupillen. Kameran registrerar detta reflekterade ljus. Huvudorsaken till den röda färgen är den rikliga mängden blod i aderhinnan som ger näring åt ögats bakre del och ligger bakom näthinnan. Blodet i näthinnans cirkulation är mycket mindre än i aderhinnan och spelar praktiskt taget ingen roll. Ögat innehåller flera fotostabila pigment som alla absorberar i det korta våglängdsområdet och därmed bidrar de i viss mån till den röda ögoneffekten. Linsen avskärmar djupt blått och violett ljus, under 430 nm (beroende på ålder), och makulapigmentet absorberar mellan 400 och 500 nm, men detta pigment finns uteslutande i den lilla fovean. Melanin, som finns i det retinala pigmentepitelet (RPE) och aderhinnan, uppvisar en gradvis ökande absorption mot de korta våglängderna. Men blodet är den viktigaste faktorn för den röda färgen, eftersom det är helt genomskinligt vid långa våglängder och plötsligt börjar absorbera vid 600 nm. Mängden rött ljus som kommer ut ur pupillen beror på mängden melanin i lagren bakom näthinnan. Denna mängd varierar kraftigt mellan individer. Ljusa människor med blå ögon har relativt lite melanin i fundus och uppvisar därför en mycket starkare rödögdhetseffekt än mörkhyade människor med bruna ögon. Samma sak gäller för djur. Själva irisens färg har praktiskt taget ingen betydelse för den röda ögonen-effekten. Detta är uppenbart eftersom den röda-ögon-effekten är tydligast när man fotograferar mörkeranpassade personer, alltså med helt vidgade pupiller. Fotografier som tas med infrarött ljus med hjälp av mörkerseende apparater visar alltid mycket ljusa pupiller eftersom pupillerna i mörkret är helt vidgade och det infraröda ljuset inte absorberas av något ögonpigment.
Melaninets roll för röda-ögon-effekten har påvisats hos djur med heterokromi: endast det blå ögat uppvisar denna effekt. Effekten är ännu mer uttalad hos människor och djur med albinism. Alla former av albinism innebär onormal produktion och/eller deponering av melanin.
Röda-ögon-effekten ses på fotografier av barn även på grund av att barnens ögon har en snabbare mörkeranpassning: i svagt ljus utvidgas barnets pupiller tidigare, och en utvidgad pupill förstärker den röda-ögon-effekten.
Theatrala följare, som är placerade nästan samtidigt med en mycket ljusstark lampa och på ett visst avstånd från skådespelarna, bevittnar ibland röda-ögon-effekten hos skådespelare på scenen. Effekten är inte synlig för resten av publiken eftersom den är beroende av den mycket lilla vinkeln mellan den som följer med och ljuset.