Canlı organizmalarda renk değiştirme , ışığın deri hücrelerindeki pigmentler tarafından soğurulması yada dokulardaki ve hücrelerdeki biyolojik nano yapılar tarafından yansıtılması ve saçılması yoluyla gerçekleşir.Bu tür canlılarda deride renk değişiminden sorumlu olan pigment yapılarının bulunduğu hücreler , kromatoforlardır.Ancak renk değiştirme süreci canlının türüne göre, farklı mekanizmalarla gerçekleşir.Işık yada sıcaklık değişimleri de renk değişimlerini tetikleyici etki yapabilir.Ancak canlılarda bu süreç genel olarak çevrelerinde gerçekleşen değişimlere tepki olarak ortaya çıkar.
Omurgalılarda renk değişiminden sorumlu yapılar , farklı renklerin oluşmasını sağlayacak şekilde ışığı yansıtan ve saçan kristaller ile renk molekülleri(pigment) içeren kromatofor hücreleridir.Faklı türleri olan bu hücrelerden melanofor renk değiştirmede önemli bir etkiye sahiptir.
Melanofor hücrelerinin içindeki melanin pigmentlerinin hücre içindeki hareketi renk değişimine neden olur.Ayrıca yıldıza benzeyen bir şekli olan bu hücreler, derinin yüzeyi boyunca genişleyebilen kolları sayesinde diğer renk veren hücreleri örterek farklı tonların oluşumunu sağlar. Mürekkep balığı gibi kafadan bacaklılarda ise, pigment keseleri içeren renk hücreleri kas lifleriyle çevrelenmiştir.Bu kaslar kasıldığında pigment keselerinin büyüklüğünde ve şeklinde meydana gelen değişimler sonucunda ani renk değişimleri gözlenir.