彩色墨水屏的顯示原理主要基於微膠囊電泳技術，結合了電子墨水的定向聚集和顏色變化。
在彩色墨水屏中，每個微膠囊都含有帶正電荷的白色粒子、帶負電荷的黑色粒子，以及可能含有其他顏色的粒子，如紅色、黃色和藍色。這些粒子懸浮在透明的液體中。當在微膠囊上施加電壓時，帶電粒子會在電場的作用下移動，改變其在微膠囊內的排列，從而顯示出不同的顏色或灰度級別。例如，紅色、黃色和藍色的組合可以形成不同的顏色，通過不同顏色粒子的組合和分層放電，可以在螢幕上顯示多種顏色。
與傳統的彩色顯示屏相比，彩色墨水屏的色彩可能不那麼鮮艷，但在保持了墨水屏低功耗和長續航的優點的同時，提供了更豐富的色彩顯示。