Za razliku od ostalih životinja koje mijenjaju boju, kameleoni svoje nijanse ne mijenjaju akumuliranjem ili raspršivanjem pigmenta unutar stanica kože. Umjesto toga, oni mijenjaju boju kože podešavanjem sloja posebnih stanica u svojoj koži.
Kameleoni se oslanjaju na promjene koje utječu na to kako se svjetlost reflektira na njihovu kožu. Umjesto da upijaju svjetlo, oni koriste fenomen poznat kao strukturalna boja, koja koristi površinsku nanoskalnu geometriju, kako bi natjerala pojedine valne duljine svjetla da se saviju ili odskoče na specifičan način.
Za potrebe istraživanja, znanstvenici su proučavali kožu odraslih muških i ženskih kameleona, koji nastanjuje područje Madagaskara i na kojima su identificirali dva debela sloja stanica.
One gornje sadržavaju nanokristale različitih veličina i oblika, koji su ključni za promjene boje. Kameleon može promijeniti strukturni raspored gornjeg sloja stanica opuštenim stanjem ili uzbuđenjem, što dovodi do promjene.
“Kad je koža u opuštenom stanju, nanokristali u stanicama su vrlo blizu jedan drugog, a stanice reflektiraju kratke valne duljine, kao što je npr.plava. Kada su uzbuđeni, razmak se povećava, što ujedno znači i veće valne duljine, poput žute, crvene ili narančaste. Plava pomiješana sa žutom daje zelenu, koja ih odlično kamuflira među drvećem i biljkama”, zaključili su znanstvenici.
U drugom, dubljem sloju kože, kristali imaju ulogu toplinske zaštite. Taj dubinski sloj kože neće propustiti infra-crveno zračenje, nego će ga odbiti, a životinja se tako štiti od opasnog sunčevog zračenja i visokih temperatura.
