Renkler bir cisim tarafından yansıtılan, yayılan ya da geçirilen ışığın dalga boyunun, gözdeki ışığı algılayabilen yapılar tarafından algılanmasıyla görülür. Gözde çubuk ve koni adı verilen ve ışığı algılayabilen iki tür hücre grubu vardır. Çubuk hücreler ışığa karşı daha hassas olmalarına rağmen renkler koni hücreler sayesinde algılanır. Üç tür koni hücresi vardır ve bunların her biri ışığa karşı duyarlılığı farklı olan pigmentler içerir. Mavi koni hücrelerinin en yüksek hassasiyet gösterdiği ışığın dalga boyu yaklaşık 430 nanometreyken, yeşil koni hücrelerinin 530 nanometre, kırmızı koni hücrelerinin ise yaklaşık 560 nanometredir.

Farklı dalga boylarındaki ışık koni hücrelerini farklı derecelerde uyarır. Örneğin dalga boyu 580 nanometre olan ışık göze ulaştığında hem kırmızı hem de yeşil koni hücreleri uyarılır. Bazı dalga boylarında üç koni hücresi de uyarılabilir. Beyin bu hücrelerden gelen sinyalleri birleştirerek farklı dalga boylarındaki ışınların farklı şekilde algılanmasını sağlar.

Işığın üç ana rengi olan kırmızı, mavi ve yeşilden iki tanesi üst üste geldiğinde ara renkler oluşur. Ara renklerin tonları kırmızı, mavi ve yeşil ışığın miktarları kontrol edilerek ayarlanabilir. Görünür bölge dalga boyundaki ışınların tamamı bir araya geldiğinde ise beyaz olarak algılanır.

Boyalar içlerindeki, farklı dalga boylarındaki ışınları soğuran pigmentler nedeniyle farklı renklerdedir. Boyalardaki standart ana renkler sarı, kırmızı-mor ve mavi-yeşildir. Sarı pigmentler mavi ışığı, kırmızı-mor pigmentler yeşil ışığı, mavi-yeşil pigmentler kırmızı ışığı soğurur. Bu nedenle ana renklerdeki boyaları karıştırdığımızda bütün renkler soğurulduğu için karışım siyah görünür.​