Хамелеоны меняют окраску благодаря особенностям строения кожного покрова. 5 В наружном волокнистом и более глубоком слое кожи находятся особые разветвлённые клетки — хроматофоры, содержащие зёрна различных пигментов: чёрного, тёмно-коричневого, красноватого и жёлтого цветов. 5

При сокращении отростков хроматофоров зёрна пигментов перераспределяются, и их наибольшая концентрация приходится на центр клеток, при этом кожа самой ящерицы приобретает беловатый или жёлтый окрас. 5 При сосредоточивании тёмного пигмента в волокнистом слое кожи она, соответственно, приобретает тёмную окраску. 5 Сочетание пигментов обоих слоёв приводит к появлению различных цветовых оттенков. 5

В самом верхнем слое кожи хамелеона располагаются ещё и кристаллы гуанина. 2 Они обладают светопреломляющими свойствами, за счёт чего кожа хамелеона приобретает дополнительные оттенки зелёного и синего цветов. 2

Изменения окраски могут происходить как на всём теле животного, так и на его отдельных участках, сопровождаясь появлением и исчезновением различного рода полос и пятен. 5