Wiele gatunków posiadło zdolność translokacji pigmentu wewnątrz swych chromatoforów, co umożliwia im w efekcie zmianę barwy ciała. Proces ten określa się mianem fizjologicznej zmiany barwy. Został on szeroko zbadany w przypadku melanoforów, jako że melanina stanowi najciemniejszy i przez to najlepiej widoczny barwnik. U wielu gatunków o względnie cienkiej skórze skórne melanofory wykazują tendencję do przyjmowania płaskiego kształtu i pokrywania dużej powierzchni. Jednak u zwierząt o grubej skórze, jak dorosłe gady, skórne melanofory tworzą trójwymiarowe połączenia między sobą. Te jednostki chromatoforów skóry (DCU, dermal chromatophore units) składają się z najwyższej warstwy ksantoforów czy erytroforów, pod którymi leży warstwa irydoforów, a w końcu pod nimi napotyka się warstwę melanoforów koszykowatego kształtu, ich wyrostki pokrywają irydofory.
Oba rodzaje melanoforów pełnią ważną funkcję w fizjologicznej zmianie barwy. Płaskie melanofory skórne często zachodzą na inne chromatofory. Kiedy więc barwnik jest rozproszony w komórce, skóra zdaje się ciemna. Gdy zaś pigment gromadzi się w okolicy jej centrum, pigmenty innych chromatoforów są wystawione na światło i zaznacza się odcień skóry.