視錐細胞功能的重要特點，是它有辨別顏色的能力。顏色視覺是一種復雜的物理-心理現(xiàn)象，顏色的不同，主要是不同波長的光線作用于視網(wǎng)膜后在人腦引起的主觀印象。人眼一般可在光譜上區(qū)分出紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等七種顏色，每種顏色都與一定波長的光線相對應；但仔細的檢查可以發(fā)現(xiàn)，單是人眼在光譜可區(qū)分的色澤實際不下150種，說明在可見光譜的范圍內(nèi)波長長度只要有3-5nm的增減，就可被視覺系統(tǒng)分辨為不同的顏色。

很明顯，設想在視網(wǎng)膜中存在上百種對不同波長的光線起反應的視錐細胞或感光色素，是不大可能的。但物理學上從牛頓的時代或更早就知道，一種顏色不僅可能由某一固定波長的光線所引起，而且可以由兩種或更多種其他波長光線的混合作用而引起。例如，把光譜上的七色光在所謂牛頓色盤上旋轉，可以在人眼引起白色的感覺；用紅、綠、藍三種色光（不是這三種顏色的顏料）作適當混合，可以引起光譜上所有任何顏色的感覺。這后一現(xiàn)象特別重要；這種所謂三原色混合原理不僅早已廣泛地應用于彩色照像、彩色電視等方面，而且被用于說明顏色視覺的產(chǎn)生原理本身。早在上世紀初，Young（1809）和Helmholtz（1824）就提出了視覺的三原色學說，設想在視網(wǎng)膜中存在著分別對紅、紅、藍的光線特別敏感的三種視錐細胞或相應的三種感光色素，并且設想當光譜上波和介于這三者之間的光線作用于視網(wǎng)膜時醫(yī)|學教育網(wǎng)搜集整理。

這些光線可對敏感波長與之相近兩種視錐細胞或感光色素起不同程度的刺激作用，于是在中樞引起介于此二原色之間的其他顏色的感覺。視覺三原色學說用較簡單的生物感受結構的假設說明了復雜的色覺現(xiàn)象，一般為多數(shù)人所接受；但在實驗中試圖尋找出游同種類的視錐細胞或感光色素長時間未獲成功。用光學顯微鏡和電子顯微鏡不能發(fā)現(xiàn)視錐細胞之間在結構上有什么不同，同時也未能用一般的化學方法分離郵不同的視錐感光色素。