人眼看到物體的顏色是因為該物體發射或反射不同波長的電磁波，人眼只能接收並感受到到整個電磁波譜中的一小部分，波長大約在380至780nm之間的可見光。

顏色是透過眼睛、大腦和我們的生活經驗所產生的一種對可見光的視覺效應或稱感受，人們將物質產生不同顏色的物理特性稱為顏色。人類對顏色的感覺不僅僅由光的物理性質所決定，還包含心理等許多因素。

不同波長和強度的電磁波有很大的區別，如果將一個光源各個波長的強度列在一起，就可以獲得這個光源的光譜，一個物體的光譜決定這個物體的光學特性，包括它的顏色。不同的光譜可以被人眼感受為同一個顏色，但是不同的生物所看到的顏色是不同的，不同的人所感受到的顏色也是不同的，因此顏色是一個主觀的定義。

一個彌散地反射所有波長的光的表面是白色的，而一個吸收所有波長的光的表面是黑色的，大多數光源的光譜不是單色的，它們的光是由不同強度和波長的光混合組成的。

要描述一組光譜到底會產生什麼顏色，還得理解視網膜的生理功能。

人眼中的視錐細胞和視杆細胞都能感受顏色，一般人眼中有三種不同的視錐細胞，分別感受黃綠色、綠色以及藍紫色。視杆細胞只有一種，它對藍色和綠色之間的顏色敏感。

每種視錐細胞的敏感曲線是鐘形的，視錐細胞依照感應波長不同由長到短分為L、M、S三種。因此進入眼睛的光一般相應這三種視錐細胞和視杆細胞被分為4個不同強度的訊號。每種細胞也對其他的波長有反映，比如綠光不僅可以被綠視錐細胞接受，其他視錐細胞也可以產生一定強度的訊號，所有這些訊號的組合就是人眼能夠區分的顏色的總和。

人眼約能區分一千萬種顏色，但是因為遺傳或歲數造成的視覺細胞的差異，每個人看到的顏色有少許不同，不同波長的光在人類感覺系統中產生的感受並不一定是光線本身的性質，假如一個人的一種或多種錐狀細胞不能正常對入射的光反映，那麼這個人能夠區別的顏色就比較少，會被稱為色弱或色盲。

大腦會對視覺器官感受到的顏色進行加工分析並透過經驗對顏色訊號進行判斷，在看顏色時總是試圖補償光源本身的顏色，因此我們在不同的光源下看到的同一種顏色實際上是不同的。此外同一種顏色在不同的亮度中會產生不同的顏色感。甚至在不同的文化中，對顏色的定義也會有差異，比如在中國文化中，青色被看做是藍色的一種。