孟塞尔颜色系统是用颜色立体模型表示表面色的一种方法。它用一个三维空间的类似球体的模型，按照等色觉空间排列，把各种表面色的三种基本特性参数——色相、明度和饱和度通过空间坐标系全部表示出来。在立体模型中的每一个部位各代表一个特定的颜色，并给于一定的标号。目前国际上已广泛采用孟塞尔颜色系统，作为分类和标定表面色的方法。

    孟塞尔颜色系统的示意图为颜色立体（ColorSolid)图。它的水平剖面即为等明度面，与颜色立体的交线为色相环。垂直于色相环通过颜色立体中心的轴叫灰轴(也叫无彩轴、明度轴)。等明度面上的任意一点至灰轴的径向距离谓之饱和度。径向距离相等，则饱和度相等。

    在孟塞尔系统中，包括一个色相环(即颜色立体的水平剖面)，等分它并使其代表10种孟塞尔色相，其中包括五个基本色相，如红(R)、黄(Y)、绿(G)，蓝(B)，紫(P)，以及五个中间色相，如黄－红(YR)、绿－黄(GY)、蓝－绿(BG)、紫－蓝(PB)、红－紫(RP)。为了对色相作更细的划分，每一种色相又分成10个等分，从1到10，所以整个色相环被分成了100等分。在《孟塞尔颜色图册》中，则对每种色相都给出2.6、5、7.5、10四个色相等级(即没有印成10等分)。

    孟塞尔颜色立体水平剖面图表示了明度相等的颜色排列情况，也就是说在这个平面上的所有颜色的明度是相等的，只是在色相和饱和度上有区别。

    在色相环的中央是一个灰轴(即孟塞尔颜色立体的中央轴－它代表无彩色白黑系列中性色的明度等级)，孟塞尔将这根表示明度系数的轴的范围称作“数值”(Value)——即孟塞尔明度值。他把亮度因数等于102的理想白色定为10；而把亮度因数等于0的理想黑色定为0。这样，孟塞尔明度值共分成由0－10共11个在感觉上等距离的等级，每一明度值等级都对应于在日光下颜色样品的一定亮度因数。可以看出，在实际应用中只用明度值1—9。

    从灰轴向外伸，则随半径的增加而颜色的饱和度亦增加，即离开中央轴的水平距离代表饱和度的变化，在孟塞尔系统中称为孟塞尔彩度(Chroma)。彩度表示具有相同明度值的颜色离开中性灰色的程度。彩度也分成许多视觉上相等的等级，灰轴(中央轴)的彩度为0，离开灰轴愈远，则彩度数值愈大，故最饱和的纯色是处在圆周上的。各种颜色的最大彩度是不一样的。个别最饱和颜色的彩度可以达到20。

    由于蓝和绿不像黄和红有比较高的饱和度，故不可能有比较高的彩度，所以，这个系统不是封闭的对称排列，而是不对称开口状的。它的色相是一致的，只是在明度和饱和度上不同。