Perceperea culorilor (simțul cromatic) implică mecanisme complexe realizate de analizatorul vizual, de la nivelul segmentului extern (ochiul), până la scoarța cerebrală. Aceste mecanisme însă, nu sunt complet cunoscute, modalitatea de transmitere a senzației cromatice fiind încă cercetată și explicată doar cu ajutorul unor teorii.
Cea mai acceptată teorie, teoria tricromatică Young-Helmholtz, explică cum în ochi există trei tipuri de conuri, fiecare conținând câte un pigment fotosensibil pentru una din culorile fundamentale: roșu, verde și albastru. Atunci cănd aceste particule fotosensibile sunt stimulate de lumină se produce senzația culorii respective. Printr-un proces aditiv se obțin toate senzațiile colorate.
Ochiul are capacitatea de a percepe stimuli colorați din spectrul vizibil, cuprinși între lungimile de undă 375 - 760 nm. Spectrul vizibil include șapte culori spectrale - roșu, orange, galben, verde, albastru, indigo, violet (ROGVAIV), dar analizatorul vizual poate deosebi până la 140 de tonalități.
În vederea elaborării simțului cromatic, integrarea la nivel cortical permite definirea completă a senzațiilor cromatice prin 3 parametri:
- Tonalitate - reprezentată de lungimea de undă a stimulului luminos. Stimulii colorați din lumea înconjurătoare sunt amestecuri în proporții variabile de diferite culori, tonalitatea fiind dată de lungimea de undă care predomină,
- Saturație - este definită prin puritatea colorimetrică a unei radiații cu aceeași lungime de undă, fără niciun amestec. Reducerea saturației unei culori se poate obține prin amestec cu alb
- Luminozitate - permite distincția dintre culori mai clare și mai intunecate