L'effet de la privation de lumière entraîne des carences en vitamine D et des modifications du comportement. En effet, la lumière du soleil est essentielle à la synthèse de vitamine D par l'organisme et induit la production de dopamine, notamment au niveau rétinien, qui est un neurotransmetteur indispensable au bon fonctionnement du système nerveux.
Des études chez les animaux ont montré une diminution de l'activité neuronale au niveau du cerveau et de l'organisme, qui augmente avec le temps passé dans l'obscurité, ainsi que des modifications du comportement.
Plus particulièrement au niveau des yeux, de nombreux changements ont été notés (diminution du nombre et de l'activité de certaines cellules et modification de la plasticité neuronale). Tous ces changements induisent des modifications du comportement (prise de décision et déficit d'attention).
Lors du retour à la "lumière", une protection oculaire est nécessaire afin de protéger les yeux de l'éblouissement. L'œil s'étant adapté à réagir pour une moindre stimulation lumineuse dans l'obscurité, il y a une saturation des récepteurs au niveau rétinien lors du retour. L'image devient alors complètement blanche et induit une gêne visuelle. La pupille passe d'un état dilaté à une forte contraction afin de réduire la quantité de lumière arrivant au niveau de la rétine.