赤と青が並んだときに生じる強い立体感の根本原因は、色収差と眼球構造の物理的特性にあります。人間の眼球は、角膜と水晶体をレンズとして光を屈折させ、網膜上に像を結ぶ精密な光学機器です。しかし、カメラの高級レンズのように複数の補正レンズを組み合わせて色ズレを打ち消す機構を人間は備えていません。
太陽光やディスプレイの光は波長によって屈折率が異なります。可視光線の中で波長が長い赤色光（約650〜700nm）は屈折率が小さく、波長が短い青色光（約400〜450nm）は屈折率が大きいという絶対的な物理法則が存在します。このため、眼球の水晶体を通過した際、青色の光は網膜の手前で早く結像し、赤色の光は網膜のより奥側で結像します。この焦点位置のズレを「軸上色収差（Longitudinal Chromatic Aberration）」と呼びます。
これだけでは単なるピントのボケに過ぎませんが、ここに「両眼視」が加わることで錯視が完成します。人間の眼球は、光が入る瞳孔の中心と、最も解像度が高い網膜の黄斑部を結ぶ「視軸」が完全には一致しておらず、わずかに角度（カッパ角）を持っています。この偏心によって、軸上色収差が左右の網膜上で水平方向の位置ズレ（網膜視差）へと変換されます。
脳はこの水平視差を「対象物が手前、あるいは奥にある」という深度情報として誤認処理します。これが、平面の画像であるにもかかわらず赤と青が浮き出て見える理由であり、クロモステレオプシスと呼ばれる現象の正体です。
