生理学的に言うと、網膜内にある3種類の錐体細胞が吸収する可視光線の割合が色の感覚を生む。これらの錐体細胞は、それぞれ長波長・中波長・短波長に最も反応するタンパク質（オプシンタンパク質）を含み、順に L錐体・M錐体・S錐体と呼ばれる。霊長類における L錐体と M錐体はかつて2種類だった色覚の片方が進化の過程で分離したものであり、それゆえ近い波長感度を持っている。錐体が3種類あることはそのまま3種の波長特性を得る元となるので L, M, S の各錐体を直接に赤・緑・青でなぞらえることもある。
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或る人が視覚を通して受け取る光の波長が変化すると、それに伴って変化する視覚経験の内容が色であると言える。但し、多数派の色覚を持つ者以外に、多数派の色覚をもつ人と色覚が部分的に整合しない（色覚特性：「色覚が弱い」のではない）人、色覚を持たない（全盲など）人もいるため、この事例にも例外がある。しかしながらこの事態に限っては、色覚特性があっても知覚可能な波長にあっては事情は同様である。
無色の紙のように、全波長において高い反射率で乱反射する物体は白と呼ばれる。一方、全波長において反射がほとんど無い場合、その色は黒と呼ばれる。完全な黒体は、例えば中空の物体に微小な開口部を設けることで実現できる。この場合、中空の部分に入った光はほとんど吸収され外に出てこないので、反射率はほぼ 0 になる。