Percepcija boja fascinantan je niz fizikalnih i kemijskih reakcija koje omogućuju nekim organizmima da vide u boji. Proces percepcije boja doslovno je sav u umu, a oko sadrži opremu koja reagira na svjetlost tako da je mozak može obraditi. Broj boja koje organizam može razlikovati može značajno varirati, od životinja koje mogu vidjeti vrlo širok raspon milijuna boja do životinja koje vide u mnogo ograničenijem rasponu.
Dvije vrste stanica u oku odgovorne su za vid: štapići i čunjevi. Obje stanice nalaze se u mrežnici, a reagiraju na svjetlost kada ona uđe u oko. Štapići su vrlo osjetljivi na svjetlo, omogućujući vid u rasponu razina svjetlosti, dok su čunjevi osjetljivi na boje određenih raspona valnih duljina. Ljudi imaju tri različite vrste čunjića osjetljivih na kratke, srednje i duge valne duljine, a posebno su osjetljivi na žuto i zeleno svjetlo. Organizmi s tri vrste čunjeva poznati su kao trikromatski, a druge životinje mogu imati dvije vrste čunjeva (dvokromatski), dok druge imaju do pet (pentakromatske).
Do 2005. znanstvenici su pretpostavljali da je broj čunjeva u oku otprilike jednak za sve ljude i da svi ljudi imaju isti broj različitih vrsta čunjeva. Međutim, kada je razvijena tehnologija snimanja koja se može koristiti za gledanje u živo oko i razlikovanje različitih vrsta prisutnih čunjeva, istraživači su naučili da ljudi zapravo imaju vrlo nepravilnu raspodjelu čunjeva. 40% čunjića jedne osobe moglo bi biti osjetljivo na svjetlo srednje valne duljine, dok bi netko drugi mogao imati samo polovicu tog broja, ali bi oboje ljudi percipirali boju na isti način, što snažno sugerira da se ključni aspekti percepcije boja događaju u mozgu, ne oko.
Kada svjetlost uđe u oko i pogodi čunjeve, određeni čunjići se pale kao odgovor na valnu duljinu na koju su osjetljivi. Odgovor se šalje duž optičkog živca u mozak, a mozak obrađuje informacije, dopuštajući organizmu da vidi u boji. Percepcija boja važna je za mnoge životinje jer se može koristiti za razlikovanje više prirodnog okoliša i zato što se boje često koriste kao znakovi. Otrovne gljive, na primjer, ponekad su jarke boje kao upozorenje.
Proces vizualne percepcije događa se tako brzo da se ljudi osjećaju kao da je trenutan, dok gledaju nešto i odmah to vide. Oči također stalno vraćaju nove informacije, omogućujući ljudima da otkriju promjene poput kretanja. Iako se razumije osnovna mehanika funkcioniranja vida i percepcije boja, procesi su istraživačima još uvijek pomalo tajanstveni. Mehanizmi iza sljepoće za boje, na primjer, nisu u potpunosti shvaćeni.