Теория оппонентных процессов предполагает, что цветовое зрение зависит от противоположных пар процессов: красно-зеленый, сине-желтый и черно-белый. Стимуляция одного члена пары подавляет другой.

Эвальд Геринг первоначально предложил эту идею для объяснения явлений, которые трихроматическая теория не могла легко объяснить, таких как комплементарные остаточные изображения и тот факт, что определенные цветовые комбинации (красновато-зеленый, сине-желтый) никогда не наблюдаются. Современная физиология выявила в зрительной системе клетки-оппоненты, которые усиливают свою активность в ответ на один цвет и ослабляют ее в ответ на комплементарный цвет. Теория работает после начальной стадии с участием трех колбочек, реорганизуя сигналы колбочек в каналы оппонентов.

Остаточные изображения служат наглядным доказательством в повседневной жизни. Взгляд на красную поверхность, а затем на нейтральный фон, создает зеленое остаточное изображение, что согласуется с эффектом отскока в паре «противоположный процесс». Та же логика применима и к другим парам. Теория противоположных процессов и трихроматическая теория в настоящее время рассматриваются как взаимодополняющие описания последовательных этапов обработки цвета.

Когда активность одного цвета подавляет активность противоположного, механизм описывается теорией оппонентных процессов.