Η αντίληψη του χρώματος είναι μια συναρπαστική σειρά φυσικών και χημικών αντιδράσεων που επιτρέπουν σε ορισμένους οργανισμούς να βλέπουν χρώμα. Η διαδικασία της αντίληψης του χρώματος είναι κυριολεκτικά όλη στο μυαλό, με το μάτι να περιέχει τον εξοπλισμό που ανταποκρίνεται στο φως, έτσι ώστε ο εγκέφαλος να μπορεί να το επεξεργαστεί. Ο αριθμός των χρωμάτων που μπορεί να διακρίνει ένας οργανισμός μπορεί να ποικίλλει σημαντικά, από ζώα που μπορούν να δουν μια πολύ μεγάλη ποικιλία από εκατομμύρια χρώματα έως ζώα που βλέπουν σε πολύ πιο περιορισμένο εύρος.
Δύο τύποι κυττάρων στο μάτι είναι υπεύθυνοι για την όραση: οι ράβδοι και οι κώνοι. Και τα δύο κύτταρα βρίσκονται στον αμφιβληστροειδή και ανταποκρίνονται στο φως όταν εισέρχεται στο μάτι. Οι ράβδοι είναι εξαιρετικά ευαίσθητες στο φως, επιτρέποντας την όραση σε ένα εύρος επιπέδων φωτός, ενώ οι κώνοι είναι ευαισθητοποιημένοι σε χρώματα συγκεκριμένης περιοχής μήκους κύματος. Οι άνθρωποι έχουν τρεις διαφορετικούς τύπους κώνων ευαισθητοποιημένους σε μικρά, μεσαία και μεγάλα μήκη κύματος και είναι ιδιαίτερα ευαίσθητοι στο κίτρινο και το πράσινο φως. Οι οργανισμοί με τρεις τύπους κώνων είναι γνωστοί ως τριχρωματικοί και άλλα ζώα μπορεί να έχουν δύο τύπους κώνων (διχρωματικοί), ενώ άλλα έχουν έως και πέντε (πενταχρωματικά).
Μέχρι το 2005, οι ερευνητές υπέθεταν ότι ο αριθμός των κώνων στο μάτι ήταν περίπου ο ίδιος για όλους τους ανθρώπους και ότι όλοι οι άνθρωποι είχαν τον ίδιο αριθμό διαφορετικών τύπων κώνων. Ωστόσο, όταν αναπτύχθηκε η τεχνολογία απεικόνισης που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την εξέταση ενός ζωντανού ματιού και τη διάκριση μεταξύ των διαφορετικών τύπων κώνων που υπάρχουν, οι ερευνητές έμαθαν ότι οι άνθρωποι έχουν πραγματικά πολύ ακανόνιστη κατανομή κώνων. Το 40% των κώνων ενός ατόμου μπορεί να είναι ευαίσθητο στο φως μέσου μήκους κύματος, ενώ κάποιος άλλος μπορεί να έχει μόνο το μισό αυτόν τον αριθμό, αλλά και οι δύο άνθρωποι θα αντιλαμβάνονταν το χρώμα με τον ίδιο τρόπο, κάτι που υποδηλώνει έντονα ότι οι βασικές πτυχές της αντίληψης χρώματος συμβαίνουν στον εγκέφαλο. όχι το μάτι.
Όταν το φως εισέρχεται στο μάτι και χτυπά τους κώνους, ορισμένοι κώνοι πυροδοτούνται ως απόκριση στο μήκος κύματος στο οποίο ευαισθητοποιούνται. Η απόκριση αποστέλλεται κατά μήκος του οπτικού νεύρου στον εγκέφαλο και ο εγκέφαλος επεξεργάζεται τις πληροφορίες, επιτρέποντας στον οργανισμό να δει με χρώμα. Η αντίληψη του χρώματος είναι σημαντική για πολλά ζώα επειδή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διακρίνει περισσότερο το φυσικό περιβάλλον και επειδή τα χρώματα χρησιμοποιούνται συχνά ως ενδείξεις. Τα δηλητηριώδη μανιτάρια, για παράδειγμα, μερικές φορές έχουν έντονο χρώμα ως προειδοποίηση.
Η διαδικασία της οπτικής αντίληψης συμβαίνει τόσο γρήγορα που οι άνθρωποι αισθάνονται ότι είναι στιγμιαία, καθώς κοιτάζουν κάτι και το βλέπουν αμέσως. Τα μάτια επιστρέφουν επίσης συνεχώς νέες πληροφορίες, επιτρέποντας στους ανθρώπους να ανιχνεύουν αλλαγές όπως η κίνηση. Αν και κατανοούνται οι βασικοί μηχανισμοί του τρόπου λειτουργίας της όρασης και της αντίληψης των χρωμάτων, οι διαδικασίες εξακολουθούν να είναι λίγο μυστηριώδεις για τους ερευνητές. Οι μηχανισμοί πίσω από την αχρωματοψία, για παράδειγμα, δεν είναι πλήρως κατανοητοί.