變色龍之所以會變色，取決于它皮膚的三層色素細胞，與其他的爬行動物不同的是，變色龍身體顏色的轉(zhuǎn)變?nèi)Q于皮膚表層內(nèi)的色素細胞，在這些色素細胞中充滿著不同顏色的色素。

變色龍皮膚里有三層色素細胞，最深的一層是由承載黑素細胞構(gòu)成的，其中細胞帶有的黑色素可與上一層細胞相互交融，中間層是由鳥嘌呤細胞構(gòu)成，它主要調(diào)控暗藍色素，最外層細胞則主要是黃色素和紅色素。

當變色龍的眼睛感覺到外界顏色發(fā)生變化時，這種信息會促使皮膚的色素細胞發(fā)生變化從而變色，變色龍皮膚里的每個細胞中，都有著四種色素：紅、黃、儲（即棕色）、綠。這四種色素，都會一忽兒擴張，一忽兒收縮。

變色龍改變體色的目的更多地是為了交流，并不只是單純的為了進行偽裝。

變色龍通過變成綠色、藍色、黃色、紅色、棕色、白色或黑色，彼此進行互動交流。與人們的普遍觀點相反，變色龍并不只是簡單地根據(jù)周圍環(huán)境改變顏色，而是通過身體的顏色展現(xiàn)它們的心情和狀態(tài)。

變色龍會根據(jù)周圍的溫度，紫外線的強弱來改變膚色，這些變化預(yù)示著它們所處的環(huán)境的溫度變化。