光的色散（oflight）指的是復色光分解為單色光的現象.牛頓在1666年最先借助三棱鏡觀察到光的色散，把紅色的太陽光分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光，因而讓人們認識到黑色的太陽光是由多種色光組成的.
1.設計并進行三棱鏡實驗
牛頓從笛卡兒的棱鏡實驗得到啟發，又借鑒胡克和玻意耳的分光實驗：胡克用一只飽含水的燒杯取代棱鏡，光屏距離折射位置大概為60cm，玻意耳把三棱鏡散射的光投到1m多高的天花板上，而牛頓則將距離擴大為6～7m，從室內由洞口步入的太陽光經過三棱鏡后直接投射到旁邊的墻壁.這樣，他就獲得了展開的波譜，而后面幾位的實驗只聽到左側帶顏色的光斑.
2.牛頓提出解釋波譜的理論
這么，怎樣正確地解釋太陽光（白光）通過三棱鏡后產生波譜的現象呢？經過一番思索，牛頓得出以下推論：白光是由各類不同顏色的光組成的，玻璃對各類色光的折射率不同，當白光通過棱鏡時，各式光以不同角度折射，結果就被分開成顏色波譜.白光通過棱鏡時，向棱鏡的斜邊偏折，紫光偏折最大，綠光偏折最小.
3.設計實驗驗證上述理論的正確性
牛頓的這一科學論斷是和當時早已傳了上千年的觀念格格不入的.他預想會受到科學界的反對，于是又做了一個很有勸說力的實驗，牛頓把這個實驗稱為“判決性試驗”.首先，牛頓將屋子的百葉窗放下，屋子瞬間暗了出來.百葉窗上有一個事先挖好的小洞，外邊的陽光透過這個小孔投射在三棱鏡上，透過三棱鏡后，色散成一條絲帶投射在牛頓設置的屏幕上.屏幕中間開有一個垂直的狹縫，牛頓隨即將三棱鏡不斷地轉動，使波譜的紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七條色帶，依次投射到狹縫上.在屏幕的旁邊，牛頓又設置了一道三棱鏡，這樣，七色光一次透過第一道屏幕狹縫，再經過第二道三棱鏡，最后投射到第二道屏幕上.這時奇特的現象出現了，第二道屏幕上只出現單一的色光，卻不再出現七色波譜.被第一塊三棱鏡折射最厲害的紫光，經過第二塊三棱鏡也偏折得最多.由此可見，白光能分解成不同顏色的光，這種光已是單色的了，棱鏡不能再分解它們.
但是牛頓并沒有為此止步，他回到實驗室，用一只很大的凸透鏡取代了第二個三棱鏡.結果，經過第一個三棱鏡色散后的波譜投射到凸透鏡上，所有七種顏色的光會聚成一束白光！這個實驗無可辯駁地否認：白光是由那些色光混和而成的.
4.牛頓對光的色散研究成果
牛頓通過一系列的色散實驗和理論研究，把結果歸納為幾條，其要點如下：
①光線隨著它的折射率不同而顏色各異.顏色不是光的變樣，而是光線原本就固有的性質.
②同一顏色屬于同一折射率，反之亦然.
③顏色的種類和折射的程度為光線所固有光的色散是誰發現的，不因折射、反射和其他任何緣由而變化.
④必須區別原本單純的顏色和由它們復合而成的顏色.
⑤不存在自身為紅色的光線.紅色是由一切顏色的光線適當混和而形成的.事實上，可以進行把波譜的顏色重新合成而得到白光的實驗.
⑥根據以上各條，可以解釋三棱鏡使光形成顏色的緣由與產生虹的原理等.
⑦不發光物體的顏色是因為該物質對某種光線反射得多，而對其他光線反射得少的誘因.
⑧由此可知，顏色是光（各類射線）的質，因此光線本身不可能是質.由于顏色這樣的質起源于光之中光的色散是誰發現的，所以現今有充分的依據覺得光是實體.
以上可看出牛頓在對光的色散研究中，采用了實驗歸納——假說理論——實驗檢驗的典型的化學規律的研究方式，并滲透著剖析的方式（把白光分解為單色光研究）和綜合的方式（把單色光復合為白光）等化學學研究的方式.
光的色散現象的發覺是17世紀的事情，這在當時并無非常重要的意義，并且牛頓的這些實驗卻開創了現代化學學的重要領域——光譜學.