Teoria Younga-Helmholtza (oparta na pracach Thomasa Younga i Hermanna von Helmholtza w XIX wieku), znana również jako teoria trójbarwna, jest teorią trójbarwnego widzenia barw – sposobu, w jaki układ wzrokowy daje początek fenomenologicznemu doświadczeniu barw. W 1802 roku Young postulował istnienie trzech typów fotoreceptorów (obecnie znanych jako komórki stożkowe) w oku, z których każdy był wrażliwy na określony zakres światła widzialnego.
Hermann von Helmholtz rozwinął dalej tę teorię w 1850r: że trzy rodzaje fotoreceptorów czopkowych można sklasyfikować jako krótkoreferencyjne (fioletowe), średnioreferencyjne (zielone) i długoreferencyjne (czerwone), w zależności od ich reakcji na długości fal światła uderzającego w siatkówkę. Względne siły sygnałów wykrywanych przez trzy typy czopków są interpretowane przez mózg jako kolor widzialny.
Na przykład światło żółte wykorzystuje różne proporcje czerwieni i zieleni, ale mało niebieskiego, więc każdy odcień zależy od mieszanki wszystkich trzech czopków, na przykład silnie wrażliwych na czerwień, średnio wrażliwych na zieleń i słabo wrażliwych na niebieski. Co więcej, intensywność kolorów może być zmieniona bez zmiany ich odcieni, ponieważ intensywność zależy od częstotliwości wyładowań do mózgu, jak niebiesko-zielony może być rozjaśniony, ale zachować ten sam odcień. System nie jest doskonały, ponieważ nie odróżnia żółtego od czerwono-zielonej mieszaniny, ale może potężnie wykryć subtelne zmiany środowiskowe.W 1857 roku James Maxwell użył niedawno opracowanej algebry liniowej, aby udowodnić teorię Young-Helmholtz.
Istnienie komórek wrażliwych na trzy różne zakresy długości fal (najbardziej wrażliwych na żółtozielony, cyjanozielony i niebieski – nie czerwony, zielony i niebieski) zostało po raz pierwszy pokazane w 1956 roku przez Gunnar Svaetichin. W 1983 r. zostało to potwierdzone w ludzkiej siatkówce w eksperymencie Dartnalla, Bowmakera i Mollona, którzy uzyskali mikrospektrofotopowe odczyty pojedynczych komórek stożka oka. Wcześniejsze dowody dla tej teorii uzyskano patrząc na światło odbite od siatkówek żywych ludzi oraz absorpcję światła przez komórki siatkówki usunięte ze zwłok.