Spalvota akies dalis yra vadinama rainele. Tai yra struktūra, kurioje randamas raumuo bei kitų rūšių ląstelės. Dirbančią rainelę galima pamatyti, kai ji susispaudžia ar atsipalaiduoja, kad pro vyzdį įleistų daugiau šviesos. Rainelę sudaro du sluoksniai. Beveik visų žmonių apatinis rainelės sluoksnis turi rudo pigmento – net ir mėlynakių.
Viršutinis rainelės sluoksnis susideda iš persidengiančių pluoštų ir ląstelių. Rudaakių žmonių akių viršutinėje rainelėje taip pat randama ir rudo pigmento. Jeigu šiame viršutiniame rainelės sluoksnyje nėra jokio pigmento, pluoštai prasisklaido ir sugeria ilgesnių bangų šviesą – tokiu atveju žmogaus akis atspindi daugiau mėlynos šviesos, ir todėl jo akys ir atrodo mėlynos spalvos.
Tuo tarpu žalių ar pilkų akių savininkų rainelių vienas ar abu sluoksniai turi nedidelį šviesiai rudos spalvos pigmentų kiekį. Šviesiai ruda spalva sąveikauja su mėlyna šviesa, dėl ko akys atrodo žalios. Taip pat pakankamai daug žmonių pasižymi įvairių spalvų rainelėmis – dažniausiai viena spalva būna akies kraštuose, o kita – centrinėje dalyje. Taip nutinka dėl to, kad skirtingos akies dalys turi skirtingus pigmento kiekius.
Kadangi mėlynos akys savo spalvą įgauna dėl patenkančios ir atspindimos spalvos, jos prie skirtingo apšvietimo gali įgyti skirtingus atspalvius. Žalios ir pilkos akys yra pigmentinės spalvos ir iš šviesos gaunamos spalvos mišinys, todėl esant skirtingam apšvietimui, jos taip pat gali keisti savo spalvą.
Kūdikiai iškart po gimimo savo rainelėse taip pat dažniausiai neturi daug pigmento – dėl šios priežasties jų akys gali atrodyti itin ryškiai mėlynos. Per pirmuosius kūdikio mėnesius jo akyse kaupiasi pigmentas, dėl ko akys gali prarasti itin ryškų mėlyną atspalvį arba tapti visiškai rudomis. Daugumos vaikų akių spalva nustoja keistis sulaukus vienerių metų amžiaus – tačiau kai kurių vaikų akių spalva keičiasi dar kelerius metus.
Mėlynų akių genetika yra itin sudėtinga. Neįmanoma prognozuoti vaiko akių spalvos vien iš tėvų akių spalvos. Net ir vienodą akių spalvą turintys tėvai gali susilaukti vaiko, turinčio visiškai kitokią akių spalvą.
Atliktas tyrimas parodė, kad mėlynos akys atsirado tik prieš maždaug 6000 – 10 000 metų. Iki tol visi žmonės turėjo tik rudas akis. Mėlynos akys galimai paplito dėl to, kad kai kuriems žmonėms jos labai patiko – todėl jie pasirinko susilaukti vaikų su mėlynų akių savininkais.