Bei Säugetieren gibt es nur zwei Farbstoffe (Melanine), die im Fell vorkommen: schwarzes Eumelanin und rotes Phäomelanin. Alle von Tieren bekannten Fellfarben entstehen durch unterschiedliche Verteilung dieser beiden Farbstoffe im Fell. Diese beiden können kombiniert oder verdünnt werden oder auch zusätzlich mit Weiß auftreten. Vögel besitzen eine Reihe verschiedener Pigmente, die das Spektrum der typischen braunen, rotbraunen, grauen oder schwarzen Melaninfarben erweitern. Pigmente sind chemisch aufgebaut, sie stecken quasi im Vogel selbst, kommen von Pflanzen oder sie werden von Vögeln mit der Nahrung aufgenommen. Das sind vor allem Carotinoide – rote, orange und gelbe Gefiederfarben gehen meistens auf jene Carotinoide zurück. Dazu müssen Vögel aber keine Karotten fressen, wie man vielleicht meinen könnte. Wir kennen meist nur das Beta-Carotin der Karotten, doch gibt es insgesamt über 600 bekannte Carotinoide, die in der Nahrung stecken. Ihr Farbspektrum berührt alle Bereiche von Gelb, Orange und Rot – wie bei Kanarienvögeln. Sie spielen aber nicht nur für die Farbgebung eine Rolle. Man weiß, dass manche Carotinoide als Radikalenfänger wirken und sehr wichtig sind für die Gesundheit des Tieres – auch bei solchen Arten, die sie nicht in ihre Federn einlagern.
Dass die Nahrung Einfluss auf die Farbe hat, sieht man bei den Rotflamingos: Algen der Gattung Dunaliella wachsen in salzhaltigen Gewässern. Salinenkrebse fressen die Algen, bauen deren Farbstoff in ihren Panzer ein und die Flamingos picken nach den Krebsen. Quasi ein Kreislauf der Farbe – bei Flamingos in Zoos kommen oft künstliche Farbstoffe ins Futter, damit sie fotogen aussehen.
Neben den Carotinoiden gibt es mindestens noch sechs weitere Pigmente, die die Farbe beeinflussen, da steht die Wissenschaft noch am Beginn. Aber bei allen Pigmenten genügten diese immer noch nicht für brillante Farben wie blauen Glanz oder auch Violett. Solche Farben nennt man Strukturfarben und sie entstehen durch Lichtbrechungseffekte. Das ist ähnlich wie beim Wasser, das eigentlich klar ist, aber eben wegen eingelagerten Schwebeteilchen dann blau, smaragd und türkis wird. Bei den Vögeln liegt das Phänomen am Feinstaufbau der Federn. Wissenschaftler haben auch hier noch Forschungsbedarf, „Baupläne“ für Federn sind komplex: Plättchen, Lamellen und Hohlräume. Eine Pfauenfeder offenbart unterm Mikroskop dreidimensionale, kristallartige Strukturen, wie ein Gitter, das eben je nach Lichteinfall verschiedene Wellenlängen herausfiltern oder reflektieren kann. Die buntesten und brillantesten Vögel schaffen ihre Farbigkeit immer mit einer Kombination von Struktur- und Pigmentfarben!