顏色的產生具有三個必備條件，即觀看者，目標物體和光源。通常大家會認爲純白光是無色的，事實卻是，純白光中包含有可見光譜中的所有顏色。當白光照射到物體表面時，一部分波長的光譜會被物體表面所吸收，另一部分光譜會被反射進入人眼，從而形成了觀看者對於顏色的感知。
人眼視覺感知
人眼的視覺感知細胞主要分爲兩種：錐狀細胞和桿狀細胞。桿狀細胞僅能感知亮度信息，並且具有較高的低亮敏感度。錐狀細胞能夠感知顏色信息，並且更加適用於亮場景。
依據對波長的敏感度，錐狀細胞可以分爲三種類型，分別對應短（S）、中（M）、長（L）波長的光譜信息。三種錐狀細胞感知到的信號集合可以描述出人眼的顏色感知範圍。下圖展示了三種錐狀細胞的光譜敏感度曲線，這些曲線也被稱爲“三基色視覺響應曲線”，圖中的數據來自顏色與視覺研究實驗室（CVRL，Colour and Vision Research Laboratories）。
從圖中可以看到，每種錐狀細胞不僅僅能夠感知一種顏色，而是在很寬的光譜範圍內具有不同程度的感知靈敏度。從Luminosity響應圖中，我們可以看到哪些顏色對於亮度感知的貢獻較大。人眼的視覺感知對於可見光譜中的黃綠色區域是最爲敏感的，現代數碼相機中的拜耳陣列正是利用了這一點。
加色法與減色法
實際上，我們所見的顏色都能夠通過三原色（也稱爲三基色）組合而成，採用的混色方法通常爲加色法與減色法，如下圖所示。
加色法是在全黑背景中通過加入紅/綠/藍三原色的光疊加產生其他顏色。減色法是通過顏料或者染料選擇性地阻擋白光，從而產生其他顏色，其三原色爲品紅/青/黃。
對於顏色的顯示與打印設備，通過三原色，利用加色法與減色法，便可以產生最大的色彩範圍。幾乎所有顯示設備都會使用加色法，藉助於紅色，綠色和藍色（RGB）像素的組合，顯示各種顏色。而大多數的彩色打印機則會使用減色法，藉助於青色，品紅色和黃色（CMY）墨水的組合，打印各種顏色，有些也會加入黑色墨水（CMYK），以便於加強陰影區域的打印效果。
因爲減色法更容易受到環境光的影響，所以色彩印刷通常會規定特定類型的環境光，以便於準確地描繪顏色。
色相（Hue）與飽和度（Saturation）
這裏有一個容易混淆的概念，有些時候Hue也會被翻譯爲“色調”，之前的內容裏面有提到，Tone也是“色調”，那麼兩者的區別在哪裏呢？對於英文來講，沒有什麼異議。對於中文的話，Hue翻譯成“色相”，更爲準確，參照HSI色彩空間，Hue表示相位。Tone主要表示亮度的灰階變化。
顏色的兩個基本特徵參數爲色相和飽和度，雖然基於這兩個參數在視覺上來描述某種顏色可能比較主觀，但是再結合色域圖，便可以對該顏色進行客觀的說明。
實際上，某種顏色不僅僅是單一波長的光，而是包含了整個波長範圍。顏色的色相表示其中哪種波長佔主要地位。如下圖所示，雖然整個波長範圍均有反射光存在，但是由於藍光成分最多，所以目標物體看起來會偏向藍色。
對於上圖中的光譜曲線，其最大值與目標物體的色相恰好處於相同區域，這種情況並不是必需的。比如，若某目標物體的反射光譜曲線中在紅色和綠色區域分別有單獨的波峯，則根據加色法，其色相爲黃色。
顏色的飽和度表示其純度的大小。對於某種顏色而言，其混入的白光越多，則其主波峯越寬，飽和度越小，如下圖所示。
