En la retinopatía del prematuro, los vasos sanguíneos se hinchan y crecen en exceso en la capa de nervios sensibles a la luz en la parte posterior del ojo (retina). Cuando la afección está avanzada, los vasos anómalos de la retina se extienden hacia la sustancia gelatinosa (vítreo) que llena el centro del ojo. El sangrado de estos vasos puede hacer cicatrices en la retina y tensar la unión con la parte posterior del ojo, lo que causa el desprendimiento parcial o completo de retina y una posible ceguera.
Esta patología generalmente afecta a los bebés nacidos antes de la semana 31 de embarazo y que pesan 2,75 libras (aproximadamente 1250 gramos) o menos al nacer.