变色龙之所以会变色，取决于它皮肤的三层色素细胞。

当它的眼睛受外界光线的刺激后，它的中枢神经能够将光线的刺激传给体内的色素细胞，这时变色龙看到什么颜色，身体表面就会变成什么颜色，另外，它的情感也会改变它的体色。

变色龙的三层色素细胞，最深的一层是由承载黑素细胞构成的，其中细胞带有的黑色素可与上一层细胞相互交融，中间层是由鸟嘌呤细胞构成，它主要调控暗蓝色素，最外层细胞则主要是黄色素和红色素。