La sintesi additiva dei colori è quella usata dall'occhio umano e da molti dispositivi che l'occhio umano imitano, come le fotocamere digitali, le telecamere e i monitor, che sintetizzano i colori affiancando punti colorati diversamente (vedi figura).. In pratica un'immagine è scomposta in tanti puntini (pixel) alternativamente rossi, verdi, blu. Si ha sintesi additiva anche quando si sovrappongono le luci provenienti da diversi fari, come avviene a teatro (vedi figura).
Storicamente il primo dispositivo per la sintesi additiva è stato il disco di Newton, sul quale sono disegnati molti settori circolari di colori vari. Facendo ruotare velocemente il disco i colori vengono mescolati e si ottiene un colore misto, che, se i colori sono dosati opportunamente, è un bianco.
I colori fondamentali per la sintesi additiva sono i tre a cui sono sensibili i coni dell'occhio umano, e cioè il rosso, il verde, il blu (in inglese Red-Green-Blue: RGB). I colori misti sono visti come somma delle loro componenti RGB.
Esiste anche un'altra tecnica di sintesi dei colori: la sintesi sottrattiva.