Η τριχρωματική θεωρία Young-Helmholtz προτείνει ότι ο αμφιβληστροειδής περιέχει τρεις τύπους υποδοχέων χρώματος, ο καθένας από τους οποίους είναι πιο ευαίσθητος σε διαφορετικό εύρος μηκών κύματος—που αντιστοιχεί περίπου στο κόκκινο, το πράσινο και το μπλε. Όλα τα αντιληπτά χρώματα προκύπτουν από τη συνδυασμένη δραστηριότητα αυτών των τριών τύπων υποδοχέων.

Ο Thomas Young πρότεινε την ιδέα στις αρχές του δέκατου ένατου αιώνα. Ο Hermann von Helmholtz την ανέπτυξε περαιτέρω. Η σύγχρονη φυσιολογία έχει επιβεβαιώσει την ύπαρξη τριών φωτοχρωστικών κώνων με μέγιστη ευαισθησία στις περιοχές μικρού, μεσαίου και μεγάλου μήκους κύματος. Ο εγκέφαλος συγκρίνει τη σχετική ενεργοποίηση των τριών τύπων κώνων για να κατασκευάσει το πλήρες φάσμα των αποχρώσεων. Η αχρωματοψία συνήθως προκύπτει από την απουσία ή τη δυσλειτουργία ενός τύπου κώνου, αλλοιώνοντας τις συγκρίσεις που παράγουν φυσιολογική έγχρωμη όραση.

Η θεωρία εξηγεί την αντιστοίχιση οποιουδήποτε φασματικού χρώματος από ένα μείγμα τριών πρωτευόντων χρωμάτων και τα βασικά στοιχεία της ανάμειξης χρωμάτων. Λειτουργεί σε επίπεδο υποδοχέα. Τα μεταγενέστερα στάδια του οπτικού συστήματος αναδιοργανώνουν τα σήματα των κώνων σε αντίπαλα κανάλια, όπως περιγράφεται από τη θεωρία της αντίπαλης διεργασίας. Οι δύο εξηγήσεις μαζί παρέχουν μια συνεκτική εικόνα της έγχρωμης όρασης από τον αμφιβληστροειδή έως τον φλοιό.

Τρία είδη κώνων, διαφορετικά συντονισμένων ως προς το μήκος κύματος, αρκούν για να ξεκινήσουν την αντίληψη ενός πλήρους κόσμου χρωμάτων.