Göz rengi, gözün renkli kısmı olan iristeki melanin miktarı ve türüne göre belirlenir. Melanin iki biçimde gelir:eumelanin (kahverengi veya siyah pigment) ve feomelanin (kırmızı veya sarı pigment). Bu pigmentlerin farklı miktarlardaki kombinasyonu, çeşitli göz renklerinin oluşmasına neden olur.
Kahverengi gözler tipik olarak yüksek konsantrasyonda eumelanin içerir ve bu da onlara koyu kahverengi veya çikolata rengi verir. Öte yandan ela gözlerde eumelanin ve feomelanin kombinasyonu bulunur. Bu karışım, sarı veya yeşil benekli açık kahverengiden daha yeşilimsi kahverengi tonlara kadar değişebilen bir renk yelpazesi oluşturur.
Kahverengi gözlü (eumelanin genini taşıyan) ve ela gözlü (hem eumelanin hem de feomelanin genini taşıyan) bir kişi çocuk sahibi olduğunda, bu genlerin kalıtımı çocuğun göz renginin belirlenmesinde rol oynar. Çocuğun ela gözlü ebeveynden daha yüksek konsantrasyonda feomelanin ve kahverengi gözlü ebeveynden orta miktarda eumelanin alması mümkündür. Bu kombinasyon yeşil gözlere neden olabilir.
Göz renginin kalıtımı, yalnızca tek bir gen çiftinden değil, birden fazla genden etkilenen karmaşık bir süreçtir. Çevresel faktörlerin yanı sıra diğer genetik faktörler de bireylerde gözlenen yeşilin spesifik tonuna veya diğer göz renklerine katkıda bulunabilir.