L'iride, la porzione colorata dell'occhio con la pupilla al centro, contiene la maggior parte delle cellule pigmentate che determinano il colore degli occhi di un individuo. Molti bambini di carnagione chiara nascono con gli occhi chiari a causa della scarsa presenza alla nascita di cellule con pigmento. Man mano che il bambino cresce, queste cellule aumentano di numero e si distribuiscono su tutta la superficie dell'iride. A questo punto, il pigmento castano comincia a dominare con un processo graduale che impiega diversi mesi ed è geneticamente controllato. Il cambiamento diviene solitamente evidente intorno al sesto-settimo mese di vita. Un simile processo non è descrivibile nei bambini di carnagione scura. Ad esempio, i bambini delle popolazioni ispaniche, asiatiche o afro-americane nascono genericamente con occhi scuri e non cambiano il colore dei loro occhi nel tempo.
La genetica alla base del controllo del colore degli occhi non sembra essere un semplice risultato della presenza di due soli alleli (forme genetiche), uno dominante ed uno recessivo. In generale si può dire che il colore risultante degli occhi sarà castano nel caso della presenza di almeno un allele dominante (castano). Gli occhi blu saranno presenti solo nel caso di presenza di due alleli recessivi ricevuti da entrambi i genitori. Tuttavia, non tutto è chiaro quando il colore finale dell'iride è nocciola o verde. Alcuni genetisti sostengono che debbano esistere alleli, o geni diversi, non ancora caratterizzati e che partecipano alla determinazione del colore finale. Infine, è da ricordare che alcuni individui possono cambiare colore anche nella fase adulta, suggerendo ancora l'esistenza di differenti fattori cooperanti nel determinare il colore finale degli occhi.