תופעה זו נוצרת בעקבות העדר רגישות לאור בנקודת החיבור בין רשתית העין לבין עצב הראייה, אשר מעביר את המידע החזותי מהרשתית למוח. הכתם העיוור הוא האזור שבו אלומת האקסונים של תאי הגנגליון יוצאת מהרשתית, ונקרא "הדיסק הראייתי". מאחר שבאזור זה לא קיימים תאים קולטי אור, קרני האור אשר מגיעות לנקודה זו אינן נקלטות. כתוצאה מכך, המוח אינו מקבל מידע על חלק קטן משדה הראייה של כל עין.
המוח מתגבר על כך בעזרת מידע מהעין השנייה, וכן על ידי השלמת הפרטים החסרים מתוך אזורים סמוכים בשדה הראייה. לכן, בתפיסה החזותית שלנו אנו כלל לא מבחינים בקיומו של הכתם העיוור.
