與大多數食肉動物的哺乳動物相比，靈長目彩色視覺的進化是非常不尋常的。靈長類的一個遙遠的脊椎動物祖先擁有四色性，但在恐龍時代，夜行性、溫血性的哺乳動物祖先在視網膜上的四個錐體中失去了兩個。因此，大多數遠洋魚、爬行動物和鳥類是四色性的，而大多數哺乳動物是嚴格意義上的二色性，例外的是一些靈長類和有袋動物，它們是三色性的，還有許多海洋哺乳動物，它們是單色性的。

盡管色覺取決于許多因素，但關于色覺進化的討論通常被簡化為兩個因素：

• 可見光譜的廣度（哪些波長的光可以被檢測到）
• 色域的維度（例如：二色性與三色性）。

在脊椎動物中，這兩種情況幾乎都與個體的錐體互補性完全相關。

視網膜包括幾類不同的光感受器，包括錐體細胞和桿狀細胞。桿狀細胞通常對色覺沒有貢獻（除了在中觀條件下），而且在靈長類動物時代沒有明顯的進化，所以這里將不討論它們。

每一種類型的錐體細胞都是由它的視蛋白定義的，視蛋白是視覺周期的基本蛋白，它能使細胞適應某些波長的光線。光敏蛋白的光譜敏感性取決于其基因序列。光譜敏感性的最重要的（往往也是xxx對討論眼球蛋白進化重要的）參數是峰值波長，即它們最敏感的光的波長。例如，一個典型的人類L-opsin的峰值波長為560納米。錐體補體定義了個體在其視網膜中的錐體集合--通常與他們基因組中的視蛋白集合一致。

個體的視覺光譜的廣度等于他們的錐體中至少有一個是敏感的最小和xxx波長。在脊椎動物中，色域的維度通常等于錐體/opsins的數量，盡管這種簡單的等價關系在無脊椎動物中被打破。

靈長類所表現的錐體互補可以是單色的、雙色的或三色的。貓科動物（舊大陸猴類和猿類）是常規的三色動物，即雄性和雌性都擁有三類視蛋白。在幾乎所有的鴨嘴獸類（新世界猴）物種中，雄性和同種的雌性是二色性，而異種的雌性是三色性，這種情況被稱為等位基因或多態三色性。

除Aotus外，所有靈長類動物在對藍光最敏感的錐體（S-錐體）中都有一種S-opsin（短波敏感）。這種opsin是由7號染色體上的一個常染色體基因編碼的。其他錐體在靈長類動物之間有所不同。

Platyrhini類包括新世界猴（e.例如，松鼠猴）。除了S-opsin之外，三色性鴨嘴獸靈長類動物一般只有一個opsin基因位點，但它是多態的，不同的等位基因編碼不同峰值波長的opsin。該基因的同型個體將只有兩個眼球蛋白等級，因此表現出二色性。然而，雜合子個體將有三個眼球蛋白類別，因此是三色性的。由于該基因在X染色體上，而男性只擁有一條X染色體，所以所有男性都是單合子。因此，他們總是有兩類眼球蛋白，是二色性的。雌性可以是雜合子或同合子，因此可以是二色性或三色性。

共同的脊椎動物祖先（約540MYA）的補體中有4個光蛋白（SWS1、SWS2、Rh2、LWS），并可能具有四色性視覺。今天，大多數其他類別的脊椎動物都保留了它們的4個錐體，并表現出四色性，包括鳥類、爬行動物、遠緣動物（魚類）和兩棲動物。然而，哺乳動物的祖先由于夜行性瓶頸而失去了4種視蛋白中的2種，因此大多數現代哺乳動物都是二色的。