색은 시야의 중심부에서 가장 민감하게 느끼고, 주변부에서는 불량하다. 망막의 중앙부에 있는 중심와(中心窩)에는 추상체(錐狀體:원추세포)에서 색을 느끼고, 간상체(桿狀體:棒細胞)는 명암을 느낀다고 보는 이원설(二元說)이 19세기 말에 해부학·병리학·생리학의 각 견지에서 각각 수립되어 현재는 정설로 받아들이고 있다.
이 설의 뒷받침이 되는 푸르키녜(Purkinje) 현상은 빛이 약할 경우에 눈은 장파장(長波長)보다 단파장의 빛에 대해 민감해지는 현상이다. 즉, 밝은 데서는 노랑, 어두운 데서는 청록색을 가장 밝게 느끼는 것으로서, 열대지방에서 여름의 경관이 누르스름하게 보이고, 달밤에는 푸르스름하게 보이는 것은 이 때문이다. 망막에는 추상체가 약 700만 개, 간상체가 약 1억 3000만 개 있다.
빛을 받아 흥분하면 망막의 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 전류가 흐르게 되는데, 극히 가다란 전극을 망막에 집어 넣어 색광(色光)에 의해서 일어나는 전류를 오실로그래프로 관찰하면, 빨강·노랑·보라 등 몇 가지 색에 대하여 각각 특히 민감한 추상체군이 있다는 것을 알 수 있다. 이 사실에서 색각은 각각의 색광에 민감한 추상체가 강하게 흥분하여 일어나는 것으로 생각하게 되었다.
어떤 색에 대해 색각을 일으킬 수 없는 경우를 색맹, 그 정도가 다소 약한 것을 색약(色弱)이라 한다. 정상인이 식별할 수 있는 모든 색은 삼색(三色)의 빛을 적당히 혼합하면 얻어지나, 부분 색맹인 사람이 감각할 수 있는 색은 이색(二色)의 혼합으로 가능하고, 전색맹인 사람은 한 가지 색만을 감각한다. 그래서 전색맹·부분색맹·정상을 각각 일색계(一色系)·이색계(二色系)·삼색계(三色系)라고 하는 일도 있다. 따라서, 색약은 삼색계이기는 하나 색의 분별이 곤란한 사람을 말한다.