Kada pjesnici uspoređuju predivne oči s morem ili nebom, ni ne slute koliko su doista u pravu. Boja očiju zapravo nije rezultat pigmenta, već raspršene višebojne svjetlosti, tako da je jedino plava boja vidljiva promatraču. Za vedrog dana, Sunčeva svjetlost otpušta molekule u atmosferu, ali u kratkim valnim duljinama. Plava svjetlost tako je raspršena gotovo deset puta učinkovitije nego crvena.
Kao što Paul Van Slembrouck objašnjava, šarenice ljudi s plavim očima reflektiraju svjetlost natrag na isti način. Ako je svjetlost koja pada na oči bijela te sadrži kombinaciju valnih duljina, uglavnom je plava boja ona koja će se reflektirati natrag i koju će promatrači moći vidjeti. No, u zatvorenim prostorima, kada svjetlost može biti pomaknuta prema crvenom kraju spektruma, čini nam se da se boja očiju mijenja budući da nema dovoljno plave boje koja će dominirati.
Za razliku od plave, smeđa boja očiju nastaje puno jednostavnije. Stroma ili prednji sloj oka kod smeđih očiju ima puno melanina, pigmenta koji je važan i za tamnjenje kože. Većina svjetla koje pada na oko apsorbira se, a mi vidimo samo ono malo koje se na kraju reflektira kao smeđa boja.
Maslinaste oči imaju nešto manje melanina nego smeđe. Većina se svjetlosti apsorbira, ali se maleni dio ipak reflektira i stvara boju koja je mješavina smeđe i plave. Različiti fokusi oka mogu imati različitu koncentraciju boje stvarajući pjegice. Zelene oči na tragu su maslinastih, ali one imaju samo nešto malo više melanina nego plave oči. No, siva boja očiju nastaje na ponešto drugačiji način. Sive oči uopće nemaju melanina, već se umjesto njega u šarenici oka nakuplja kolagen. Što su te čestice veće, ravnomjernije raspršuju svjetlosne valove, što rezultira mješavinom boja. Slično se događa s kapljicama vode u oblacima. Apsorbira se dovoljna količina svjetla, no kako bi šarenice više nalikovale sivkastim stratusima nego bijelim cirusima, ona se ne odražava.
Također, većina dojenčadi u početku nema uopće melanina, čak i ako će na kraju ipak imati smeđe oči. Njihova plava boja očiju tamnija je nego kod odraslih jer čak i većina plavookih odraslih ljudi ipak ima u svojim šarenicama neke veće čestice koje raspršuju spektar boja, razrjeđujući tako na neki način plavi efekt.
Međutim, i genetika je ta koja utječe na boju očiju. Mendelova genetika kazuje kako je gen za smeđu boju očiju dominantan, a za plavu recesivan. Ostale boje obično dosta odstupaju. Zapravo, postoji više gena koji određuju boju očiju, iako se za plave oči mislilo kako potječu od samo jednog pretka. Susjedni geni OCA2 i HERC2 odrađuju većinu posla kada je u pitanju određivanje razine melanina, a ostali bi mogli biti odgovorni za prisutnost nekih drugih čimbenika poput kolagena.
Valja naglasiti kako ljudi nisu jedina živa bića kod kojih je primijećen ovakav fenomen, poznat i kao strukturna obojenost. Naime, on je uobičajen i kod morskih stvorenja, insekata i ptica.
