Le principe de la synthèse additive des couleurs repose sur l’addition, dans différentes proportions, des trois couleurs primaires, le rouge, le vert et le bleu, pour reconstituer l’ensemble des couleurs perceptibles par l’oeil.
On parle de synthèse additive, car en mélangeant deux des couleurs primaires, on obtient une couleur plus claire que chacune des composantes colorées initiales. Par exemple, le mélange du rouge et du vert donne la couleur jaune qui est incontestablement plus claire. Si le mélange des deux couleurs primaires se fait dans des proportions identiques, la couleur résultante obtenue est appelée couleur complémentaire de la troisième. Les couleurs cyan, magenta et jaune sont respectivement les complémentaires du rouge, du vert et du bleu. En additionnant dans les mêmes proportions les trois couleurs primaires, on obtient un niveau de gris.

La synthèse additive concerne tous les mélanges de lumière colorée, que ce soit la prise de vues (photographie, vidéo) ou bien la restitution d'images colorées (vidéoprojecteurs, écrans).