解释色觉现象及其机制的理论。占主导地位的色觉理论是1807年由T.杨提出、1860年由H.von亥姆霍兹发展的三色说和E.黑林1874年提出的四色说。这两种学说已在新的科学成果的基础上相互补充，逐步得到了统一。
①杨-亥三色说。杨首先提出了三原色的假设。亥姆霍兹又假设在视网膜上有3种神经纤维，每种纤维的兴奋引起一种原色的感觉。光谱每一波长的光刺激都能引起3种纤维强度各不相同的兴奋。如果其中有一种纤维兴奋最强烈，就会产生与之相应的原色感觉。如果3种纤维的兴奋相等，就产生白色感觉。若3种纤维的兴奋强度不等，就综合为某种不饱和的颜色感觉。三色说认为，神经纤维的疲劳是产生负后象的原因(见视觉)。缺乏1种甚至3种纤维会造成单色盲或全色盲。现代神经生理学的研究发现，在视网膜上确实存在着3种感色的锥体细胞。这一发现，有力地支持了杨-亥三色理论。杨-亥三色理论对颜色混合问题的圆满解释，为色觉的研究和颜色实践的发展作出了重大贡献。但是这一学说却不能圆满解释色觉的缺陷。
②黑林四色说。E.黑林提出有红、绿、黄、蓝4种原色和3对起颉颃作用的器官，即红和绿，黄和蓝以及黑和白感受器。黑林认为任何颜色和白光都能引起黑白机制的活动，如果等量的黄和蓝或红和绿光混合，因为它们本身是颉颃的，其作用互相抵消了，所以最后只有白色的感觉。如果不等量的起颉颃作用的光混合，在相互抵消后，剩下的就是较强的那种不饱和的色光感觉了。如果同时呈现的是非颉颃色光，结果便是二者的混合。按照这个学说，负后象的产生是由于颜色刺激停止后，与此颜色有关的对立过程开始活动，因而产生原来颜色的补色。色盲则是由于缺乏一对或两对感受器的结果。
现代生理学发现，在视网膜神经节和外侧膝状核中有4种起颉颃作用的感色细胞。这种发现有力地支持了四色说。但四色说对三原色能产生光谱上的一切颜色这一事实则不能给予说明。
③色觉阶段说。一种色觉理论。现代神经生理学的发现既支持了三色说也支持了四色说。为把二者统一起来，提出了色觉阶段说。这种学说认为，色觉过程可分几个阶段：颜色视觉机制在视网膜感受器水平是三色的，符合杨-亥三色说，而在视网膜感受器以上的视觉传导通路上又是四色的，符合黑林的四色说，最后在大脑皮层的视觉中枢才产生各种色觉。
但是，具体的反应机理还有不完善的地方，许多细节还有待进一步解释
