Caenorhabditis elegans
秀麗隱桿線蟲因其全身透明，基因轉殖技術簡單，且其神經網路如何連結大致已被界定，很適合利用光遺傳學來研究其神經網路如何控制行為。研究顯示光敏感通道-2、、古紫質(Archaerhodpsin-3, Arch)均能在秀麗隱桿線蟲上表現，控制神經元活動。在固定的秀丽隐杆线虫，科学家首次把光遗传学和钙离子成像技术结合起来研究神经元的连接。許多科學研究已經能成功在自由移動的秀麗隱桿線蟲，利用光學技術，控制特定神經元活動。利用光遺傳學技術，現在研究已經了解部分痛覺網路的神經元扮演的角色，發現控制特定神經元活動得以使秀麗隱桿線蟲轉彎、後退，甚至沿著虛擬光梯度前行 。