La mydriase est une réaction normale à la pénombre. Elle est dans ce cas bilatérale et réactive (l'éclairage d'un œil entraîne la régression de la mydriase des deux yeux). Cette réaction (et son contraire) nécessite l'intégrité d'un circuit comprenant :

la rétine,
le nerf optique,
les aires cérébrales de la vision,
la pupille.

On peut réaliser une mydriase artificielle par instillation de collyre ß₂-mimétiques dans l'œil. Ceci est notamment utilisé pour certains examens ophtalmologiques (comme l'observation du fond de l'œil).

La mydriase aréactive symétrique (les deux pupilles sont dilatées et ne se contractent pas à la lumière) est un signe de souffrance cérébrale importante comme elle peut se voir à la suite d'un arrêt cardio-respiratoire, mais aussi dans certains comas d'origine diverse. En argot de médecine d'urgence, on parle d'un patient en « pleins phares ».

Une mydriase unilatérale (d'un seul œil), se caractérise par une anisocorie. Elle peut indiquer une atteinte d'une quelconque partie du circuit décrit ci-dessus et peut parfois être révélateur d'une maladie grave (compression par une tumeur, hématome intra cérébral...). Un avis spécialisé est nécessaire.

L'observation des pupilles et le test des réflexes pupillaires font donc partie de l'évalualuation de l'état neurologique du patient.