眼睛色彩是一种多基因遗传特征，是指眼睛虹膜的色彩。由虹膜中黑色素数量、黑色素种类（真黑色素与假黑色素），黑色素的分布所决定。。人类与其他动物的眼睛色彩，拥有许多表型变异。许多鸟类拥有鲜明的眼睛色彩，这些颜色是决定于其他的色素，如蝶酸、嘌呤与类胡萝卜素。
虹膜的颜色受三种主要原因影响，分别是黑色素在虹膜色素上皮细胞中的含量、黑色素在虹膜基质的含量，以及虹膜基质的细胞密度。不论是任何颜色的眼睛，在虹膜色素上皮细胞中都含有真黑色素；而色彩的变异一般是决定于虹膜基质中的黑色素含量。虹膜基质中的细胞密度影响色素上皮细胞所能够吸收的光线量。
眼睛的颜色是一种由超过一个基因所遗传的特征，对人类来说，目前已知3个基因座（Locus）上的基因与眼睛的色彩有关，分别是、与。这些基因与人类眼睛颜色的表形有关（棕色、绿色与蓝色）。虽然过去曾经认为棕色眼睛为显性基因，蓝色眼睛为隐性基因。但是事实上两位蓝色眼睛的亲代却能够生下棕色眼睛的子代，显示眼睛色彩的决定并非遵循普通的孟德尔遗传法则，只是这种情形相当少见（大约1亿人之中才有1位）。必须全部四个基因同时决定相同的色彩，才能产生单纯的颜色，反之则出现混合的颜色，如蓝绿色。眼睛的色彩通常在婴儿出生后大约6个月趋于稳定。
2006年，基因座被解码。经由针对3839位对象的研究，科学家发现所有眼睛色彩中，有74%能够以OCA2基因(Template:OMIM3)附近的多组单核苷酸多态性（SNP；single nucleotide polymorphism）解释。事实上，这一组基因早已为遗传学家所认识，因为他们发现当这组基因产生异变之后，会令带有这基因的人出现白化现象(albinism)。较近期的研究显示：与蓝眼及绿眼相关的不同SNP组合还与雀斑、癦与痣、头发色彩及皮肤色彩相关连。The authors speculate that the SNPs may be in an regulatory sequence and thus influence the expression of the gene product, which in turn effects pigmentation.
左图为根据上述基因研究而推断的虹膜颜色形成原因，可见深棕、浅棕和灰色都是由黑色素的浓淡而引起，蓝色是因为散射而产生的色彩，而红色是因为白化而产生的色彩。当浅棕与蓝色混合，成为了绿色；而红色与蓝色混合，则成为了紫色。
过去把人类虹膜的基色只有三种：褐色、蓝色和绿色，其他颜色的虹膜则是这三种颜色的变体。但这一分类方法被批评为过于简化。近来研究把虹膜颜色分为九种。人类虹膜颜色在儿童期会发生戏剧性改变。另外，有的人具有蓝色或绿色虹膜但围绕瞳孔为褐色环，这使得眼睛色彩的分类更为复杂。
白化症患者则有粉红色虹膜，这是由于其虹膜中没有色素，只能显示出微血管的颜色。
浓褐色（Brown）是最常见的人类虹膜颜色，除了色素多的种族，在白人当中也常出现。褐色虹膜含有大量黑色素，深褐色虹膜看起来像黑色。褐色虹膜被认为是人类虹膜的显性基因，但最近的研究认为这不一定正确。
淡褐色（Hazel）的眼睛是瑞利散射和中等程度的黑色素在虹膜前方膜层的组合所造成。具有强烈的黄色/金色和赤褐色/铜色色调。淡褐色很难界定。它们常被描述成浅褐色或黄褐色。有人认为淡褐色是褐色和蓝色虹膜的中间色。一般出现在中东地区的白人民族。
琥珀色（Amber）在其他动物上较为常见，它比棕色更浅，很少在人类出现，又被称为猫眼色。在欧洲比例多，或多是混血儿。
绿色（Green）为罕见的虹膜颜色。在欧洲的凯尔特人、日耳曼人和斯拉夫人中比例较高；欧洲以外，一些普什图人、土耳其人、古代叶尼塞吉尔吉斯人也有绿色虹膜。
灰色（Gray,Grey）被认为是蓝色虹膜的变种。为罕见的虹膜颜色。
蓝色（Blue）虹膜在欧洲比较常见，全世界约8%的人口有蓝色虹膜。北欧人如冰岛人、芬兰人和拉脱维亚人约80%以上为蓝色眼睛。
紫色（Violet）为蓝色虹膜的变种，是非常少见的颜色。如已故名人伊丽莎白·泰勒。可是也有研究指出伊丽莎白·泰勒的紫色瞳孔其实只是因为光线和后天加工而成。
粉红色（Red），由于虹膜中没有色素，只能显示出微血管的颜色，故为粉红色。白化症患者就拥有粉红色虹膜。
暗棕色的人类虹膜。
棕色人类虹膜（此图经过处理，只留下虹膜的颜色）。
带有其他两种颜色的淡褐色虹膜。
带有琥珀色虹膜的猫眼。
人类的琥珀色虹膜，带有乳状黄绿色与黄褐色色调。
绿色的眼睛。
灰色的眼睛。
铁灰色的眼睛.
蓝色的眼睛。
白化症患者可能拥有粉红色眼睛。
虹膜异色症患者的两只眼睛颜色会不一样。
