一口に「ピンクのイルカ」と呼んでも、その発色メカニズムは生物の種類によって根本から異なります。自然界で確認されている主な理由は以下の3点に集約されます。
第一の理由は、皮下血管の拡張と皮膚の薄さです。淡水にすむアマゾンカワイルカは、皮膚の角質層が非常に薄く、興奮した際や運動時、水温上昇時に体温を逃がそうと毛細血管へ大量の血液が送り込まれます。人間が激しい運動やお風呂上がりに顔を赤らめるのと全く同じ現象で、皮下の血管が透けて鮮やかなピンク色に見えるのです。また、個体同士のじゃれ合いやオス同士の闘争でできた微小な擦り傷が治癒する過程でもピンク化が進むことが判明しています。
第二の理由は、加齢に伴うメラニン色素の脱落です。主に東南アジア沿岸に生息するシナウスイロイルカ（別名：インド太平洋ハンドウイルカ類の近縁種）は、生まれた直後は濃い灰色をしています。ところが成長するにつれて皮膚のメラニン色素が徐々に失われ、成体になると白い下地から皮下の毛細血管が透け、白に近いパステルピンクへと変化していきます。
第三の理由は、先天的な遺伝子変異（アルビノ）です。通常のハンドウイルカなどは灰色ですが、数万頭から数十万頭に1頭の確率でメラニン色素を生成できないアルビノ個体が誕生します。体毛のないイルカの場合、メラニンがないと全身が純白から薄いピンク色を帯び、瞳孔も赤やブドウ色に見える特徴があります。
