Los colores cambiantes de la piel de un camaleón se deben principalmente a las células especiales que contienen pigmento en su piel, aunque parte del color se debe a un efecto similar al que hace que el cielo diurno sea azul.
Debajo de la capa de células pigmentadas de amarillo hay una capa de células que contienen partículas diminutas, mucho más pequeñas que cualquiera de las longitudes de onda de la luz visible. Cuando la luz que tiene una mezcla de colores golpea estas celdas, la parte más azul de la luz se dispersa en una amplia gama de direcciones, mientras que la parte más roja de la luz apenas se dispersa y continúa principalmente en su dirección original. Este es el mismo mecanismo que produce el azul de un cielo claro durante el día y el rojo de los amaneceres y atardeceres. El color azul producido por este mecanismo se llama “azul Tyndall”.
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Finalmente, debajo de la capa de células que dispersan la luz hay una capa de células que contienen gránulos de un pigmento oscuro llamado melanina. Estas células son inusuales porque los gránulos de melanina se pueden mover dentro de la célula. Las hormonas del camaleón hacen que los gránulos de melanina se distribuyan ampliamente por toda la célula o se junten en un pequeño grupo cerca del centro de la célula. Las células que contienen los gránulos de melanina tienen ramas que se extienden hasta las dos capas superiores, como se muestra en el dibujo anterior. La siguiente imagen ilustra cómo diferentes cantidades de dispersión de los gránulos de melanina cambian las propiedades ópticas de una de estas células.
Cuando los gránulos de melanina en las células que contienen melanina se contraen por completo, se observa principalmente el pigmento amarillo en la piel del camaleón. La luz azul de las celdas de dispersión se mezcla con la luz roja, naranja, amarilla y verde sin dispersión reflejada por las celdas debajo de la capa de dispersión.
Cuando los gránulos de melanina están parcialmente dispersos, las células que contienen melanina proporcionan un respaldo debajo de las células dispersas, absorbiendo la luz no dispersada roja, naranja, amarilla y verde, de modo que la luz dispersada azul se vuelve más notable. El color de la piel del camaleón se determina luego por la capa pigmentada amarilla más la luz azul dispersa. La piel del camaleón se ve bronceada, verde o verde oscuro, dependiendo de qué tan dispersos estén los gránulos de melanina.
Donde los gránulos de melanina están completamente dispersos, la piel del animal se ve bastante oscura, a veces incluso negra. El azul Tyndall de la capa de dispersión se absorbe principalmente.
Las células con los gránulos móviles de melanina son las únicas que cambian cuando el camaleón cambia de color. Las hormonas que controlan las células que contienen melanina pueden variar en concentración sobre el cuerpo del camaleón, produciendo patrones de colores elaborados. Algunos patrones son un buen camuflaje, mientras que otros presentan rayas llamativas o manchas en colores contrastantes que indican el estado de ánimo del camaleón.
