杨-亥姆霍兹三色理论认为，视网膜包含三种颜色感受器，每种感受器对不同波长范围的光最为敏感——大致对应于红色、绿色和蓝色。所有感知到的颜色都是这三种感受器共同作用的结果。

托马斯·杨在十九世纪初提出了这一概念；赫尔曼·冯·亥姆霍兹进一步发展了它。现代生理学证实了三种视锥细胞的存在，它们分别在短波、中波和长波波段具有最高的敏感度。大脑通过比较这三种视锥细胞的相对激活程度来构建完整的色调范围。色盲通常是由于某种视锥细胞的缺失或功能障碍造成的，从而改变了产生正常颜色视觉的比较过程。

该理论解释了任何光谱颜色都可以通过三种原色的混合来匹配，并阐述了颜色混合的基本原理。它在感受器层面发挥作用；视觉系统的后续阶段会将视锥细胞信号重组为拮抗通道，正如拮抗过程理论所描述的那样。这两种解释共同构成了一幅从视网膜到大脑皮层的颜色视觉连贯图景。

三种视锥细胞，对不同波长的光有不同的调谐特性，足以启动对完整色彩世界的感知。