變色龍之所以能夠變色，是因爲它們皮膚中的色素細胞和反射細胞共同作用的結果。
這些色素細胞含有不同顏色的色素，如黑色素、藍色素、黃色素和紅色素，它們位於皮膚的三層結構中。當色素細胞受到神經刺激時，這些色素可以在不同層之間移動和交融，從而改變顏色。除了色素細胞，變色龍的皮膚還含有特殊的晶體層細胞，這些細胞像二面鏡一樣工作，反射光線，使皮膚呈現出不同的顏色和紋理。
變色龍能夠變色的另一箇重要原因是它們的神經系統。變色龍的眼睛可以感知外界光線和顏色，這些信息通過中樞神經傳遞給體內的色素細胞，從而改變體色。變色龍的顏色變化還受到情緒、環境溫度、紫外線強度等因素的影響。例如，它們可能會變暗以吸收熱量或在感到威脅時變亮以嚇退敵人。
此外，激素和其他化學物質也可能參與變色過程。總之，變色龍能夠根據環境因素和自身狀態快速改變顏色，這是一種生存策略，有助於僞裝、交流、調節體溫和捕食。