当两个色光混合成白色色光时，则将这两个色光的主波长定义为互补波长，但在不同光源下补色的主波长是会有所不同的；在色度图上，任何通过光源的直线，其对光谱轨迹所截的任两点波长即为相对应的互补波长，而这一对互补波长的光称为补色。在自然界中每一种颜色都有其主波长，都可以找到与之相应的互补波长和补色。但是其中在色度图上属于绿色光谱波长（493-567nm）的色光，却无法找到与之相对应的互补波长，这是因为此一范围波长的色光补色是洋红色系的颜色，而洋红色系的颜色在光谱色度图中并不存在这些颜色的单色光，它们是红光和蓝光的混合色光，所以在色度图上并无法找到绿色光谱波长（493-567nm）色光的补色波长，对于这些洋红色的颜色称之为谱外色。
在观察颜色的时候，补色会随时随地的跟着主色的出现而产生，这与视网膜上的感光细胞受到光刺激后的疲劳程度或是错觉有关。当人们注视色彩的时候，视觉范围内的各种颜色的色光便刺激视网膜上的锥状感光细胞，而产生所看到的色彩；但是视网膜上的锥状感光细胞一直受到同一色光刺激后，便会有刺激疲劳现象产生，形成补色。另外我们都知道环境色是影响物体色的因素之一，而环境色对物体颜色，最主要的影响是环境色和物体色的对比现象，引起物体色的变化。例如：将洋红色与绿色并列，会显示出洋红色的更红、绿色的更绿，这是因为在洋红色与绿沟彼此交接的边缘分别引发其补色绿色和洋红色，所以加强了各别色彩的颜色，产生洋红色更红、绿色更绿的现象。由于颜色对比使得每一个颜色在自己的周围产生与自身颜色色相相反的对立色，此一对立色实际上并不存在，这种现象的产生是视觉上的错觉造成的补色。就像黑色和白色单独存在时，并不会显得白的很白、黑的很黑，但是如果将两者放在一起，就会有白的很白、黑白很黑的现象，这就是对比作用引起的错觉。