這其實是一個光學問題。 血管本身是半透明的白色，灌充血液後呈紅色。如果用內窺鏡伸入體內觀察，將看到暗紅色的靜脈。如果把靜脈從體內分離出來，重新灌上血液，看到的依然是血液的紅色。那麼為什麼體表的靜脈會呈現藍色呢？這主要涉及皮下脂肪和其他結構對光的散射、血管中的血液對光的吸收，以及人的視錯覺。 日常生活中的光源主要是白光，但為了簡化起見，我們這裡只考慮紅光和藍光。當紅光和藍光同時照射到面板上時，藍光能穿透的距離比紅光淺得到多，因此，如果血管的位置足夠深，那麼藍光因為不能到達血管，所以很少被血液吸收，而紅光則有很大一部分被血液吸收。假設面板其他部位紅光和藍光的反射率分別是50%和30%，那麼由於血液對光的吸收，有血管的部位紅光和藍光的反射率可能分別降低到30%和25%。比較反射光中紅光和藍光的比值，就會發現有血管的部位要更「藍」一些。但實際上，有血管的部位雖然沒有周圍紅，但依然是紅色，而不是藍色。之所以看起來是藍色，這是一種視錯覺，可能與色常性（color constancy）相關。色常性本身是色覺對不同光照下物體顏色的糾正機制，可以便於確認物體。但人的色常性是不完美的，不同色覺之間存在交叉干擾。具體的神經機制較為複雜，目前並不十分清楚。 皮下的血管看起來是藍色還是紅色，取決於多個因素。最主要的因素是血管的深度，如前段所述。其次是血管的直徑，越粗的血管越顯得藍。最後是血液的吸收光譜。靜脈血比動脈血對紅光的吸收更多，所以在相同深度、相同直徑的血管中，靜脈血顯得更藍一些。只要足夠淺、足夠細，靜脈也可以是紅色的，比如家兔的耳緣靜脈。這是因為血液可以有效的吸收藍光（血液對藍光的吸收比紅光強得多，只是在較深的靜脈中沒有機會吸收藍光罷了）。而動脈一般比靜脈細的多，而且埋藏較深，所以它雖然在足夠深的時候也是藍色的，但我們沒有辦法隔著那麼厚的組織觀察到它們。 至於人體解剖圖上藍色的靜脈和紅色的動脈，只是習慣性的作圖方式，並不反映血管真實的顏色。有興趣的朋友可以看這篇論文：Kienle, A., Lilge, L., Vitkin, I.A., Patterson, M.S., Wilson, B.C., Hibst, R., Steiner, R. (1996). Why do veins appear blue? A new look at an old question. Applied Optics, 35(7), 1151-1160.