Son famosos por su habilidad de cambiar de color según las circunstancias, por su lengua rápida y alargada, y por sus ojos, que pueden ser movidos independientemente el uno del otro.
Algunas especies de camaleón son capaces de cambiar de color, lo que es su característica más famosa.
Al contrario de lo que algunos creen, no son incoloros, ni mudan de color solo de acuerdo con el del ambiente; en realidad, El cambio de su color básico expresa más a menudo una condición fisiológica (relacionada con la temperatura o la hora del día) o una condición psicológica (provocada por la proximidad de un eventual adversario o pareja).
El cambio de color también tiene un papel importante en la comunicación durante las luchas entre camaleones: los colores indican si el oponente está asustado o furioso.
Accidentalmente, el cambio de color puede ayudar a la ocultación del animal, aunque esta no es una ocurrencia frecuente, y sí ocasional.
Los camaleones tienen células pigmentarias especializadas en varias capas de la dermis, bajo su epidermis externa y transparente. Las células de la capa superior, llamadas cromatóforos, contienen pigmentos amarillos y rojos. Bajo la de los cromatóforos hay otra capa cuyas células pigmentarias, los guanóforos, contienen una sustancia cristalina e incolora, la guanina. Los guanóforos reflejan, entre otras cosas, el color azul de la luz incidente. Cuando la capa superior con sus cromatóforos determina un color amarillo, la luz azul reflejada por los guanóforos se tiñe de verde (azul + amarillo). Aún más abajo se encuentra una capa rica en melanóforos, cargados del pigmento oscuro llamado (melanina) que también tiñe la piel humana. Estos melanóforos regulan el brillo, es decir la cantidad de luz reflejada. Todas estas células pigmentarias pueden regular la distribución de los pigmentos que contienen, ampliándola o contrayéndola, lo que da lugar su vez a las diferencias de brillo, tonalidad y dibujo que distinguen a los camaleones.
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