La forma en que los camaleones cambian de color es similar a cómo mezclar diferentes colores de pintura crea nuevos colores. En general, los camaleones cambian de color mediante el uso de cromatóforos y melanina. Los cromatóforos son células que contienen pigmento o color; Estas células tienen dos capas, la capa superior contiene pigmento rojo o amarillo y la capa inferior contiene pigmento azul o blanco. La melanina, por otro lado, es esencialmente una sustancia que determina la oscuridad del color de la piel, con la presencia de más melanina que causa una piel más oscura. Cuando el sistema nervioso autónomo (SNA), una parte del sistema nervioso que controla las funciones involuntarias del cuerpo, le dice a las células que se expandan o encojan, los diferentes colores se mezclan como la pintura y cambian el color de la piel de un camaleón.
Aunque los camaleones tienen la capacidad de cambiar los colores, algunas especies tienen límites en el rango de colores que pueden mostrar. Lo mismo ocurre con la gama de patrones que también pueden mostrar. En general, la mayoría de los camaleones pueden cambiar entre los colores verde, negro y marrón. Algunos camaleones también pueden cambiar a una variedad de otros colores, con los cambios de color más vibrantes que generalmente aparecen en los machos cuando están buscando y listos para aparearse.
Si bien el propósito de algunos patrones es ayudar a los camaleones a mezclarse con su entorno, es un error muy común que los camaleones cambien de color para camuflarse. Esta idea errónea es comprensible, ya que los camaleones pueden cambiar de color y se parecen mucho a su entorno. Por ejemplo, un camaleón con ciertos patrones y colores puede combinarse muy bien con una rama. Sin embargo, en realidad, los camaleones cambian de color en reacción a factores ambientales como la luz y la temperatura, así como en reacción a sus emociones o estados de ánimo. La capacidad de cambiar los colores permite a los camaleones adaptarse a su entorno y sentirse más cómodos, y también les ayuda a comunicarse entre sí.
Los camaleones cambian de color para reflejar o absorber la luz y la temperatura. Cuando se encuentran bajo el sol caliente, por ejemplo, los camaleones pueden cambiar a un color más claro para reflejar el brillo del sol. En cuanto a la temperatura, cuando hace frío, los camaleones pueden volverse de color más oscuro para que puedan absorber la mayor cantidad de calor posible. Sin embargo, en general, la mayoría de las veces los cambios de color ocurren debido a cambios en el estado de ánimo. Como tal, cuando los camaleones cambian de color, podrían hacerlo porque están expresando sus emociones, como la ira o el miedo.