Ljudsko oko reaguje samo na vrlo ograničeni raspon talasanih dužina, na vidljivu svjetlost. Međutim, ono odlično raspoznaje i vrlo male razlike unutar tog raspona. Te male razlike nazivamo boje. Boje su dakle male frekvencijske razlike u području vidljive svjetlosti. Najkraću talasnu dužinu imaju ljubičasta i plava svjetlost, a najdužu crvena svjetlost.
Spektar vidljivog zračenja čine:
Bijela svjetlost sastavljena je od kontinuiranog niza svih boja vidljivog spektra. U praksi pod bojom nekog tijela možemo smatrati boju koje tijelo reflektuje kada je osvjetljeno bijelom svjetlošću, tj. tijelo će biti obojeno nekom bojom ako mu površina apsorbuje bijelu svjetlost samo na određenom talasnom području. Boja dakle zavisi od frekvencije reflektiranog zračenja. Bijela površina je ona koja u jednakoj mjeri reflektuje sva talasna područja bijele svjetlosti. Crna površina je ona koja u potpunosti apsorbuje bijelu svjetlost. Siva površina u jednakoj mjeri reflektuje sva valna područja bijele svjetlosti, ali ih i djelomično apsorbuje.
Vegetacija apsorbira crvenu i plavu svjetlost, a reflektuje zelenu, pa nam zato biljke izgledaju zeleno. Stvar koja upija plavo, a reflektuje crveno izgleda nam crvena; ona koja upija crvenu svjetlost, a reflektuje plavu je plava; koja podjednako reflektuje svjetlost u svim bojama je bijela ili crna ili siva. Npr. ruža je crvena zato što se sve boje osim crvene upijaju unutar ruže, a samo se crvena boja reflektuje. Crno i bijelo su u osnovi isto, a razlika je samo u količini reflektovane svjetlosti, a ne u njihovoj boji.
Sve boje koje vidimo na Zemlji su samo pitanje koje se talasne dužine sunčeve svjetlosti najbolje reflektuju.
Kraće se talasne dužine učinkovitije šire po zraku nego duže talasne dužine. Nebo je plavo zato jer se kratke talasne dužine (plava svjetlost) najradije šire.
Bijela, crna i siva su ahromatske boje, a sve ostale boje su hromatske.
Osnovne karakteristike hromatskih boja:
Mi vidimo vidljivu svjetlost iz dva razloga. Prvi je taj što je zrak proziran na vidljivu svjetlost, za razliku od drugih tvari pa tako svjetlost prolazi kroz atmosferu do nas. Drugi razlog je taj što Sunce isijava najviše energije upravo u vidljivom dijelu spektra. Vrlo vruća zvijezda emituje većinu svjetlosti u ultraljubičastom području. Vrlo hladna zvijezda većinu emituje u infracrvenom. Sunce, po mnogome prosječna zvijezda emituje većinu energije u vidljivom dijelu spektra.