原发性青光眼的发病机制尚不明确。最近研究表明，青光眼是一种累及全视路的疾病，自视网膜神经节细胞开始，经视神经、视交叉、视束、外侧膝状体、视放射到大脑枕叶视中枢均存在青光眼性损害，提示青光眼可能是一种神经退行性病变，而高眼压和血流异常只是起始因素，过氧化物氧化损害及谷氨酸兴奋性毒性等的跨突触损害是促进因素。磁共振扩散张量成像、磁共振波谱及磁化传递等神经影像技术可以良好的显示整个视觉通路的形态变化，因此可能用做判断青光眼患者视觉通路损害的指标。