Visuaalne tähelepanu on protsess, mille käigus inimese aju otsustab, millised üksikasjad inimese vaateväljas on olulised ja millele tuleks keskenduda ning mida suures osas ignoreeritakse ja filtreeritakse tagaplaanile. Teavet, näiteks vähese valgusega keskkondi, suurendab aju sageli üksikasjalikult, et tagada vajaliku teabe tõhus töötlemine. Kui taustteavet ei filtreeritaks tähelepanu määravate ajupiirkondadega, oleks inimene rabatud tohutu hulga visuaalse teabe üle, mida silmad võtavad.
Protsessi, mille käigus aju filtreerib teavet ja määrab, milliseid üksikasju antud hetkel on vaja, teadlased ei mõista täielikult; on loodud erinevaid mudeleid, kuidas teavet ajus töödeldakse, kuid ükski neist pole tõestatud. Visuaalne tähelepanu on inimeste igapäevaelus oluline, sest ilma teabe filtreerimise võimaluseta oleks selliseid ülesandeid nagu juhtimine peaaegu võimatu ohutult täita. Pöörates aju tähelepanu vajalikele detailidele, nagu kiiruspiirangumärgid, saab vältida potentsiaalselt ohtlikke olukordi, kuna aju tõstab esile olulised detailid.
Teabe töötlemine, et tagada visuaalse tähelepanu pööramine olulistele detailidele, võib toimuda käitumusliku ja aktiivse ajutegevuse vormis. Üksikasjad, mis on vajalikud inimese käitumise või konkreetse ülesande edukaks sooritamiseks, edastatakse läbi silma võrkkesta ajju, kusjuures tegevuse lõpetamiseks vajalikule teabele pööratakse vähem tähelepanu kui nõutavatele üksikasjadele. Aju suudab ka aktiivselt suunata visuaalset tähelepanu konkreetsetele igapäevaelus vaadeldavatele detailidele. Päeva jooksul otsustab iga inimene vaadeldava teabe põhjal, millist teavet on vaja tema eesmärkide saavutamiseks ning oma ohutuse ja tervise säilitamiseks.
Täpset hetke, mil aju töötleb detaile ja nähtu põhjal filtreeritakse välja ebaoluline informatsioon, on kirjeldatud paljudes psühholoogilistes teooriates. Mõnedes uuringutes on väidetud, et teabe filtreerimine toimub vahetult pärast selle nägemist, enne kui aju detaile täielikult töötleb. Teised teooriad väidavad, et detailidele tähelepanu pööramise protsess lõpeb pärast seda, kui aju on kogu vaateväljas oleva teabe töötlenud, mille tulemusel tehakse valik, millised detailid on sel hetkel olulised või ebaolulised.
Nende detailide kindlaksmääramine, mis nõuavad visuaalset tähelepanu, on oluline olukordades, kus valgustase on madal ja inimestel on raske näha. Pärast valgusküllases viibimist pimedasse keskkonda sisenemine nõuab inimese ajult tumenenud detailid kõrgema kontrasti tõstmist, et inimene saaks olulist teavet leida. Visuaalse tähelepanu uurimine hõlmab katset leida paremat arusaama sellest, kuidas silmad ja aju omavahel suhtlevad.