הטרוכרומיה היא תופעה אנטומית בעיניים שבה קשתית עין אחת היא בצבע שונה מן העין השניה (הטרוכרומיה שלמה), או מצב שבו חלק מקשתית עין אחת הוא בעל צבע שונה מיתרת הקשתית (הטרוכרומיה חלקית). תופעת ההטרוכרומיה היא כתוצאה מעודף או חוסר של פיגמנט בקשתית, או בחלק מן הקשתית. מצב זה יכול להיווצר כתוצאה מתורשה, מחלה או פגיעה. צבע העין ובאופן מיוחד צבע הקשתית, נקבע בעיקר על פי ריכוז ופיזור פיגמנט המלנין ברקמת הקשתית. מכאן שכל שינוי בכמות המלנין בקשתית העין יתבטא בשינוי צבע העין. השינוי עשוי להתבטא בפיגמנטציית-יתר או בפיגמנטציית-חסר. פיגמנטציית-יתר מופיעה בדרך כלל לצד שגשוג-יתר של תאי הקשתית, בעוד שפיגמנטציית-חסר מופיעה לצד שגשוג-חסר של תאי הקשתית. למרות שתופעת ההטרוכרומיה מוכרת בבני אדם, הטרוכרומיה מלאה שבה עין אחת שונה בצבעה מן העין השניה, שכיחה יותר בחיות כגון חתולים, כלבים, סוסים ואפילו תאואים. הטרוכרומיה החלקית היא תופעה נדירה יותר מהטרוכרומיה מלאה ומצויה לרוב כביטוי למומים גנטיים כגון מחלת הירשפרונג (Hirschprung's disease) וסינדרום ווארדנבורג (Waardenburg syndrome).