Metameryzm (metameria barw) – zjawisko polegające na różnym odbiorze barwy tej samej substancji barwiącej (np. zawartej w farbie) w uzależnieniu od rodzaju światła, w którym dana substancja barwiąca jest obserwowana. Substancja barwiąca o silnym metameryzmie to substancja silnie zmieniająca barwę pod wpływem zmian widma światła oświetlenia. Zjawisko metameryzmu spektakularnie ujawnia się wówczas, gdy dwie substancje barwiące oglądane w tym samym oświetleniu (np. dziennym) odczytywane są jako zbliżone barwą do siebie, natomiast w innym oświetleniu (np. żarówki), z powodu ich różnego metameryzmu, jako różniące się między sobą.
Fizyczne wyjaśnienie metamerii Substancje barwiące wywołują odczucie barwy, ponieważ do oka obserwatora dociera światło o określonym widmie będącym wynikiem odbicia się od substancji barwiących tych długości fal świetlnych, które nie zostały pochłonięte przez substancje ze światła, które je oświetla.