变色龙变色的原理
变色龙变色的原理主要在于其皮肤中的色素细胞。皮肤中有各种色素细胞，在光线、温度和湿度等因素的影响下，色素细胞会或集中或分散，从而产生出与环境相适应的皮肤颜色。此外，还有研究指出变色龙不是靠色素细胞变色，而是靠调节皮肤表面的纳米晶体，通过改变光的折射而变色的。例如，虹细胞呈两层分布是进化的新特点，这令变色龙可以迅速在有效保护色和鲜艳颜色间转换，同时提供被动热防护。
变色龙变色的生理机制
变色龙的变色这种生理变化，是在植物性神经系统的调控下，通过皮肤里的色素细胞的扩展或收缩来完成的。变色龙的皮肤会随着背景、温度的变化和心情而改变。例如，雄性变色龙会将暗黑的保护色变成明亮的颜色，以警告其它变色龙离开自己的领地；有些变色龙还会将平静时的绿色变成红色来威吓敌人。目的是为了保护自己，免遭袭击，使自己生存下来。
影响变色龙变色的因素
变色龙变色主要受以下因素影响：
温度：当温度升高时，变色龙皮肤上的色素细胞收缩，使得它皮肤的颜色变得较浅；当温度降低时皮肤色素细胞会慢慢展开，相应的皮肤颜色变深。
心情：例如当变色龙感觉到愤怒、恐惧或者沮丧时，都会引起颜色的变化。
紫外线：也会对变色龙的变色产生一定影响。
社交需求：在捍卫自己领地、拒绝求偶者、向异性求偶等社交情境中，变色龙会通过变色来表达自己的态度和意图。
变色龙变色的进化意义
变色龙变色具有重要的进化意义：
躲避天敌：为了逃避天敌的侵犯，变色龙常在人们不经意间改变身体颜色，然后一动不动地将自己融入周围的环境之中，从而保护自己免受攻击。
信息传递与交流：变色龙变换体色不仅仅是为了伪装，体色变换的另一个重要作用是能够实现变色龙之间的信息传递，便于和同伴沟通，这相当于人类语言一样，进而表达出变色龙的意图。例如，雄性变色龙对向侵犯领地的同类示威，体色会呈现出明亮色；当遇到自己不中意的求偶者时，雌性变色龙体色会变得暗淡，且显现出闪动的红色斑点；当变色龙意欲挑起争端、发动攻击时，体色会变得很暗。
变色龙变色在不同环境中的表现
变色龙的变色在不同环境中的表现有所不同：
实际上把变色龙放到一个和其体色不同的环境中时，变色龙并不会立刻变成相应的颜色。
有时变色龙会把颜色变深，来增加对热量的吸收；有时变色龙也会通过变色来进行求偶或者威慑，而当求偶或者威慑行为过后，变色也会把颜色恢复到本来的样子，让自己不那么显眼。
变色龙在不同的环境中，其变色能力和变色范围是有限的，并非能随心所欲地变成任何颜色。
变色龙变色与情绪的关系
变色龙的变色与情绪密切相关：
当变色龙感觉到愤怒、恐惧或者沮丧时，都会引起颜色的变化，变化颜色可能也成为变色龙互相沟通交流的方式。
例如皮肤较为粗糙的绿色变色龙，平时它的颜色为较为灰暗的墨绿色，但是当它感受到恐惧或愤怒时，就会变成草绿色，当其准备和其他同类争斗时，颜色又会随之变暗，当其向异性求偶时，颜色又会变为鲜艳的草绿色。
雄性变色龙向异性求偶时，如果求偶失败，雄性变色龙的颜色会突然变得异常暗淡；如果求偶成功，它们身体的颜色会随之变得异常鲜艳。