体色の変化の多くは体外からの刺激に対して，一部は内部刺激の応答として起る。 眼などの光受容器を介する光刺激が体色変化の引き金となる。 体色変化の生物学的意義は外界の色または模様に自己の輪郭をまぎれこませる保護色や，異性を求める信号としての婚姻色が，主である。
体色変化はどのような仕組みで起こるのか？
すなわち、色素顆粒が細胞の中心部に凝集すると色素の占有面積が減少し、逆に色素顆粒が細胞全体に拡散すると色素の占有面積が増大する。 これにより細胞全体の色調が変化する。 例えば黒色素胞において、メラニンを含む黒色素顆粒が細胞内を拡散すると細胞の黒化度が増し、体色が黒く変化する。
アマガエル なぜ色が変わる？
カエルが暗いところで黒っぽい色になったり明るいところで明るい色になるのは、黒色の色素が黒色素胞の中で広がったり（黒っぽくなる）、集まったり（黒みがなくなる）することによると考えられています。 これら三層が光を反射もしくは吸収することによってアマガエルの色が決定されます。
ルリスズメダイ なぜ青い？
実はルリスズメダイは青い色素を持っているわけではありません。 体の表面にある“虹色素胞”という細胞が可視光線のうちの青い光を反射しているのです。 この細胞の運動によって、濃い青色から明るい青色へと体色を変化させています。
カメレオンはなぜ色が変わるのか？
カメレオンは、なぜ色が変わるのですか？ メカニズムとしては、体に黒・黄・青といった色素細胞があり、この色素細胞の大きさを変化させる事により体の色を変えます。 体の色が変わるのは、気分（心理状態）や温度、光、湿度が理由で、周りの色を見て色を変えているのではありません。 人間が見えない色に変えていることもあります。
