虹膜处于眼球壁中层葡萄膜的第一层位置，其主要具有调节进入眼内的光线以及遮光的作用。
虹膜的发生伴随着晶状体血管膜的前部形成，视杯的前缘向前生长，在晶状体边缘位置形成虹膜。虹膜呈冠状位、圆盘形，中央有圆形的瞳孔。
角膜与晶状体之间的间隙称为眼房，而虹膜又将眼房分为较大的前房以及较小的后房，二者借瞳孔相互交通。在前房的周边，虹膜与角膜交界处的环形区域，称虹膜角膜角，亦称前房角。
虹膜内有环绕瞳孔周缘排列的瞳孔括约肌与呈放射状排列的瞳孔开大肌。在弱光下或视远物时，瞳孔会开大；在强光下或看近物时，瞳孔会缩小以调节光的进入量。一般可以透过角膜看见虹膜及瞳孔。
虹膜的两层上皮细胞由神经外胚层来源的视杯缘形成。外层上皮细胞逐渐色素化，与视网膜色素上皮层相连。内层上皮层在胚胎前5个月保持无色素，与睫状体的非色素上皮层以及视杯的内层视网膜神经感觉层相连。
虹膜的颜色取决于色素的多少，由于种族差异，虹膜有黑、棕、蓝和灰色等多种颜色。白色人种因缺乏色素，通常呈浅黄色或浅蓝色，而黄种人的虹膜多呈棕色。