Metarhodopsyna to białko znajdujące się w światłoczułych komórkach siatkówki oka (fotoreceptorze), które może ulegać fosforylacji pod wpływem światła przez specjalne białko (versitax) i przewodzić sygnał elektrochemiczny z tkanki nerwowej do receptorów światła siatkówki. Bierze udział w widzeniu w dzień i w nocy.
Cząsteczka metarodopsyny jest czujnikiem wiązania kalmoduliny (CBS), czujnikiem fotoaktywowanym, monomerycznym kanałem jonowym. Cząsteczka jest zdolna do szybkiej fotoaktywacji, gdy jej wewnętrzna sfera koordynacyjna zostanie nasycona wapniem, co powoduje przejście kanału ze stanu otwartego (transport Ca2+, SO4-, H+) do stanu zamkniętego (nie zachodzi transport jonów). Dzięki temu systemowi skurcze otwierają się dopiero po wykryciu światła przez neuron fotoreceptora. Odkrycie to sugeruje, że fotodetektory wykorzystujące metarodopsyny mogą dobrze działać bez światła. Postawiono hipotezę, że komórki czujnika światła za pomocą metarhodopsis sygnalizują sąsiednim komórkom o gwałtownej utracie światła.