La histología del iris se considera muy específica y única en general y varía en diferentes individuos según su herencia.
La composición celular y la distribución en el tejido del iris son muy variables según el color del iris. Las características inusuales y específicas de la histología del iris también son muy diferentes de otros órganos.
El iris está compuesto por el estroma y el revestimiento epitelial posterior (dos capas epiteliales estrechamente adyacentes, con numerosos melanosomas); contiene el músculo esfínter y el dilatador dentro del estroma, que controlan la pupila. Así regulan la cantidad de luz que llega a la retina. Estos músculos dilatan o contraen la pupila en respuesta a impulsos nerviosos parasimpáticos o simpáticos; el diámetro normal de la pupila es de 1 a 8 mm.
El color se debe al número de gránulos de los melanocitos estromales; los iris azules tienen pocos gránulos de melanina, mientras que los iris marrones contienen numerosos melanosomas.
La superficie anterior del iris es una capa delgada de fibroblastos y colágeno, sin estar cubierta por endotelio o epitelio, lo que hace que el iris esté expuesto al humor acuoso y sus contenidos. Este hecho también participa en la reflexión de la luz y el color observable emergente del iris. También influye el movimiento constante del iris debido a la luz y la acomodación y la exposición constante a las moléculas y vías de señalización, junto a la condición especial de privilegio inmunológico de la cámara anterior.
La capa debajo de los fibroblastos está compuesta por melanocitos con pigmento variable, que es diferente en ojos de distintos colores. Estos melanocitos tienen características específicas que los hacen muy diferentes de otros tipos de melanocitos, como los melanocitos de la piel. Por ejemplo, los melanocitos del iris no responden a la exposición a los rayos UV (no se broncean) debido a la falta de un receptor específico de melanocortina (MC1R) o a su no funcionamiento. Los melanocitos del iris tampoco transfieren tantos orgánulos de pigmento (melanosomas) a las células vecinas como en la piel.
Todos los iris tienen el mismo número de melanocitos. Sin embargo, producen diferentes cantidades de melanina. Esto es lo que causa los diferentes colores de ojos. Cantidades suficientes de melanina harán que el iris sea marrón.
Según los científicos, todos los seres humanos tenían los ojos marrones. Sin embargo, ocurrió una mutación inusual hace unos 10.000 años que redujo la pigmentación en la parte externa del iris. La cantidad reducida de melanina en el iris permite que la luz pase a través de él y se disperse por las fibras de colágeno más profundas en el iris. Cuando la luz se refleja, da a los ojos un color más azul.
Dependiendo de la extensión de la pigmentación, el color puede variar desde azul claro hasta marrón oscuro. Los colores de ojos comunes incluyen azul, verde, avellana o marrón. El color del iris es un rasgo heredado.