Si parla di metamerismo quando i colori di due oggetti esercitano un effetto cromatico esattamente identico - ovvero sono cromaticamente identici - se osservati sotto un determinato illuminante, come p.es. la luce diurna (D65), mentre presentano caratteristiche cromatiche diverse l'uno dall'altro sotto un altro illuminante, p.es. la luce di una lampadina (A). In molti settori industriali tale fenomeno rappresenta un problema indesiderato. Immaginatevi di possedere una giacca blu e che le stoffe impiegate per realizzare le maniche e la schiena siano caratterizzate da metamerismo: alla luce del giorno la giacca risulterebbe cromaticamente impeccabile, ma di sera, sotto la luce di una lampadina, le maniche assumerebbero un colore completamente diverso.

I valori di tristimolo XYZ corrispondono ad una sensazione cromatica e consentono di spiegare efficacemente tale fenomeno. Due campioni sono uguali sotto una determinata illuminazione quando i relativi valori XYZ sono identici per quel particolare illuminante. Tale condizione è soddisfatta in presenza di campioni identici caratterizzati da curve di riflettanza uguali. I campioni metamerici presentano tuttavia curve di riflettanza diverse. Dal momento che le coordinate XYZ rappresentano valori somma, sotto un determinato illuminante esse possono essere identiche, così che i campioni appaiono cromaticamente uguali, mentre si distinguono l'uno dall'altro se colpiti da un altro illuminante.