La couleur des yeux est déterminée par les cellules pigmentaires – ou mélanocytes – de l'iris. Ces cellules produisent un pigment brun appelé mélanine. (Il s'agit du même pigment qui donne leur couleur à la peau, aux poils et aux cheveux.) Lorsqu'il y a beaucoup de mélanocytes, l'iris apparaît brun ou noir. Sans mélanocytes, l'iris est gris-bleu, soit la couleur des cellules de l'iris vue par transparence.

Une mince couche de mélanocytes produit une couleur jaune. En combinant avec le bleu, on obtient toutes les nuances de vert, de noisette, etc.

A la naissance, les bébés ont souvent les yeux bleus, parce que leur iris est encore dépourvu de mélanocytes. Graduellement, les mélanocytes produisent leurs pigments et l'iris change de couleur.