电致变色效应是指材料的光学性能在电流或者外加电场的作用下，物质的颜色发生稳定、可逆的变化现象，简称电色效应。WO₃是最为典型的无机电致变色材料，其制成的电致变色薄膜是目前研究最多的一种，具有着色效率高、可逆性好、响应时间短、寿命长、成本低等优点，因而符合未来智能材料的发展趋势。它在建筑调光窗、汽车后视镜与挡风玻璃、电致变色储存器件、平板显示器等领域有着广泛的应用。

 

充分了解电致变色机制是制备实用性电致变色薄膜的前提，也是使得电色薄膜特性得到充分应用的必要条件。目前，人们普遍接受的是离子和电子在薄膜两侧的共注入，导致膜层发生电致变色的解释模型，其反应方程式为：

WO₃+xM⁺+xe^- ＝M_xWO₃（蓝色）【其中反应向右推进为着色过程，向左推进为褪色过程】

式中M为H+或Li+的小半径正离子；

 

由于三氧化钨的半导体特性，当有电子注入且被局域于某W⁵⁺离子上，并进入5d轨道，注入的W⁵⁺也驻留在此，其内部趋于保持电中性，从而形成MxWO₃，由于W⁵⁺与W⁶⁺离子混价共存并分处于2个能级上，则此时发生电子的能级跃迁效应而产生电致变色现象。原始状态WO₃电致变色薄膜呈轻微的蓝色，通电反应过程中薄膜的颜色逐渐加深，随着反应时间的延长，薄膜颜色持续变化，由淡蓝色最终变为蓝黑色；褪色过程中，薄膜颜色由蓝黑色逐渐变回淡蓝色，但比原始状态的颜色稍微有加深一些。