變色龍的皮下有三種色素分別是綠色、藍色和灰色。其中，綠色和藍色的色素細胞呈長紡錘形，廣泛分佈於皮下組織並垂直於皮膚表面；灰色的色素細胞處在綠色和藍色的色素細胞之下，平行於皮膚表面分佈。變色龍變色的原理就在於綠色和藍色色素細胞位置的變化。當綠色色素細胞的中部膨脹時，皮膚表面就會呈現更多的綠色；當藍色色素細胞中部膨脹時，皮膚就呈現更多的藍色；當綠色和藍色的色素細胞都收縮時，皮膚就失去了綠色和藍色，露出了皮下底部的灰色色素細胞而呈現灰色。
