電致變色效應是指材料的光學性能在電流或者外加電場的作用下，物質的顏色發生穩定、可逆的變化現象，簡稱電色效應。WO₃是最為典型的無機電致變色材料，其製成的電致變色薄膜是目前研究最多的一種，具有著色效率高、可逆性好、回應時間短、壽命長、成本低等優點，因而符合未來智慧材料的發展趨勢。它在建築調光窗、汽車後視鏡與擋風玻璃、電致變色儲存器件、平板顯示器等領域有著廣泛的應用。

 

充分瞭解電致變色機制是製備實用性電致變色薄膜的前提，也是使得電色薄膜特性得到充分應用的必要條件。目前，人們普遍接受的是離子和電子在薄膜兩側的共注入，導致膜層發生電致變色的解釋模型，其反應方程式為：

WO₃+xM⁺+xe^- ＝M_xWO₃（藍色）【其中反應向右推進為著色過程，向左推進為褪色過程】

式中M為H+或Li+的小半徑正離子；

 

由於三氧化鎢的半導體特性，當有電子注入且被局域於某W⁵⁺離子上，並進入5d軌道，注入的W⁵⁺也駐留在此，其內部趨於保持電中性，從而形成MxWO₃，由於W⁵⁺與W⁶⁺離子混價共存並分處於2個能級上，則此時發生電子的能級躍遷效應而產生電致變色現象。原始狀態WO₃電致變色薄膜呈輕微的藍色，通電反應過程中薄膜的顏色逐漸加深，隨著反應時間的延長，薄膜顏色持續變化，由淡藍色最終變為藍黑色；褪色過程中，薄膜顏色由藍黑色逐漸變回淡藍色，但比原始狀態的顏色稍微有加深一些。