El ojo humano es un órgano especializado con una anatomía y fisiología complejas, ya que se caracteriza por diferentes tipos de células con funciones fisiológicas específicas. Dada la complejidad del ojo, los tejidos oculares están finamente organizados y orquestados. En los últimos años, se han desarrollado muchos modelos in vitro para cumplir con el principio de las 3Rs (Reemplazo, Reducción y Refinamiento) para pruebas de toxicidad ocular. Este procedimiento es altamente necesario para garantizar que los riesgos asociados con los productos oftálmicos cumplan con los criterios de seguridad apropiados. Las pruebas preclínicas in vitro son ahora una práctica bien establecida de gran importancia para evaluar la eficacia y seguridad de productos cosméticos, farmacéuticos y nutracéuticos. Junto con las pruebas in vitro, también los procedimientos computacionales, aquí descritos, para evaluar el perfil farmacológico de posibles candidatos a fármacos oculares, incluida su toxicidad, están en rápida expansión. En esta revisión, se describen los tipos de células oculares y su funcionalidad, proporcionando una visión general sobre el desafío científico para el desarrollo de modelos in vitro tridimensionales (3D).