多くの生物は、保護色を備えたり他の物に偽装する擬態を行うなどして、外敵から身を隠している。それに対し警告色を持つ生物は、敢えて外敵に目立ちやすい体の色や模様を持つことにより、自身に手を出すと危険が及ぶぞと警告を発し、自身の安全を確保するものと考えられている。それらの多くは、実際に毒を持っていたり、不快な味や臭いの元となる化学物質を含んでいたりする。
これは、敢えて目立つことによって外敵・捕食者に嫌な思いと体色を結びつけて覚え込ませることが目的であると言われる。つまり、最初に出会った時に手を出して不快な記憶が残ると、捕食者の攻撃意欲が低下し、警告側が捕食され難くなるという戦略である。類似の現象としては、有毒な動物が目立つ姿勢をしたり耳障りな音を立てたりする例がある。これらも捕食者に見つかりやすくなることで、相手に敬遠させることを企図したものと思われる。
具体例.
このような動物の中には、敵に襲われた時に特に目立つ部分を更に目立たせるような行動を取るものがいる。例えばイモリやスズガエルは敵に襲われるとひっくり返り、派手な色をしている腹面をさらけ出す。これは警告色の効果を更に高めるための行動と考えられる。
擬態との関係.
アシナガバチやスズメバチは、いずれも黄色と黒の縞模様を持つ。このように、有毒な種が複数いて、それらが共通した派手な色や模様を持っている場合、これらをミューラー型擬態という。これは、複数種が同じ姿をすることで、敵に覚えてもらうためのモデルの数が（即ち敵に襲われる個体の数が）相対的に少なくて済み、また敵側が痛い目に遭う体験の確率も相対的に高くなることが利点であると考えられる。
また有毒ではないものの、有毒な動物の警告色に自分の体色を似せることで、撃退の効果にあやかろうとしている形態も見られる。これをベイツ型擬態（標識的擬態）という。トラカミキリやウシアブなどが色や模様をハチに似せ、あたかも毒を持っているように見せかけることに成功している。ハナアブはどこにでも生息する大変身近な昆虫で、花に飛来したり、飛ぶ際に「ぶんぶん」という音を放つなど習性や外見がミツバチと似ている（よく花壇などで「ハチがいる」などと警戒されることがあるが、実はハナアブであったという場合も多い）。
人間工学への応用.