Värvinägemine on silma võime tuvastada värvi keskkonnas. Spetsiifilisi värve tajuvad fotoretseptorid ehk koonused, mis asuvad silma tagaosas võrkkestal; koonuse tüüp määrab konkreetsed tajutavad värvid. Inimestel ja Vana Maailma primaatidel on kolme tüüpi käbisid, samas kui enamikul teistel imetajatel on ainult kaks. Linde on nelja tüüpi, mis võimaldavad neil näha ultraviolettvalgust, ja putukatel on sama arv käbitüüpe kui inimestel, kuigi mitte sama tüüpi. Teatud koonuste puudumine või talitlushäire võib põhjustada värvipimeduse.
Inimestel, Vana Maailma primaatidel ja putukatel on kolmevärviline värvinägemine. Inimese ja primaatide võrkkestas on kolme tüüpi värviretseptoreid: punane, sinine ja roheline. Nende kolme värvi kokkusegamine võib anda kõik värvid, mida trikromaadid tajuvad. Ka putukatel on kolme tüüpi käbisid: roheline, sinine ja punase asemel ultraviolettvalguse suhtes tundlik.
Koerte ja enamiku teiste imetajate värvinägemine on kahevärviline. Kui silmas on ainult kahte tüüpi koonuseid – roheline ja sinine –, tähendab, et värvitaju on inimeste, lindude ja putukate nägemisega võrreldes kehv. Paljudel imetajatel on tavaliselt muud meeled kui nägemine. Koerad ei pruugi näha väikseid punaseid verelaike selgelt, kuid üldiselt tunnevad nad isegi väikese koguse lõhna, mida inimese haistmismeeltel on võimatu tuvastada.
Lindudel, kilpkonnadel ja kaladel on tetrakromaatiline värvinägemine. Nende silmades on neli erinevat tüüpi koonust, mis tajuvad objektidelt peegelduvat sinist, rohelist, punast ja ultraviolettvalgust. Paljudel lindudel on ultraviolettkiirguse vahemikus sulestiku märgid, mis mängivad paaritumisvalikus rolli. Uuringud näitavad, et väikesel protsendil naistest võib olla ka tetrakromaatiline värvinägemine, kuigi mitte ultraviolettkiirguse lainepikkustel. Kahel kuni kolmel protsendil naistest võib olla lisafotoretseptor, mis asub punase ja rohelise vahel.
Värvipimedus tekib siis, kui inimesel puuduvad võrkkesta koonustes teatud pigmendid. Ligikaudu 8 protsendil meestest ja 4 protsendil naistest on X-kromosoomiga seotud päriliku tunnuse tõttu vigane värvinägemine. Värvipimedusega inimestel on sageli raskusi punase ja rohelise eristamisega; see võib tekitada probleeme valgusfoori värvide või liha “valmis” määramisega. Värvipimeduse kindlakstegemiseks tavaliselt kasutatav test seisneb selles, et inimesel palutakse tuvastada arv erinevat värvi punktidega täidetud ringist. Lastel, kes on numbrite äratundmiseks liiga väikesed, võidakse paluda osutada kujunditele, nagu tähed, ringid või ruudud.