碱式碳酸铜绿色产生的原因涉及晶体场理论，原子轨道杂化理论，分子轨道理论等等。不同物质的结构与性质是不同的。人们接触最多的铜盐是硫酸铜，但是硫酸铜是白色的，五水合硫酸铜是蓝色的，硫酸铜溶液也是蓝色的，说明并不是二价铜离子本身可以产生颜色，但是水溶液和晶体的颜色一样吗？

说明显色的物质不一样，我们就以硫酸铜水溶液为例，显色的物质是[Cu(H2O)6]2+（别说我不分数字上下标，是知乎APP不分），这个离子结构，是一个八面体，铜原子在中心，其他六个水分子分别在空间坐标系的六个半轴上，（因为有Jahn-Teller效应所以不是正八面体，不过我想提问者应该没学过晶体场理论）。

既然我们认定，显色的物种是被氧原子配位的铜离子，那么我们用简单的晶体场理论模型来解释这个显色为什么不同，我们粗略地认为二价铜离子是sp3d2杂化，就是必然是六配位的，那么在碱式碳酸铜晶体内部，和五水合硫酸铜晶体中有什么不同呢？

先说硫酸铜，配位的是水分子和硫酸根离子，配位能力差，配位键合不稳定，电子云变形性差（和铜相比），可以简单的形）容为把硬物和软物粘在一起，好比你把橡皮泥拍在瓷砖上，这是对“软硬酸碱理论（soft and hard acid or base theory）”的简单描述。

而碱式碳酸铜则相反，首先，里面的氢氧根是带负电的，与水分子相比电子云密度更大，电子云变形性更强，碳酸根里的氧原子和硫酸根的氧原子相比，由于酸根中心原子电负性数值（衡量原子吸引电子能力的指标，由美国化学家Pauling提出）低，所以碳酸根比硫酸根的电子云变形性更大，因此总的来说，碱式碳酸铜内部各配体和铜离子的键合度比五水合硫酸铜晶体更强。

那么凭什么他更强就会显示不同颜色呢？我们初中物理曾经学习过“不发光物体反射的或折射的光的颜色是物体本身的颜色”，那么问题来了，我们知道不同颜色的光有不同波长，那么如果一个物体不止反射某一波长的光，而是反射若干波长的光，或者除了某些波长的光，其他的都反射怎么办？

补色（Complementary Colors）又称互补色，余色，亦称强度比色，是指任何两种以适当比例混合后而呈现白色或灰色的颜色，即这两种颜色互为补色。总是成对出现。色调环（颜色立体的圆周）上位于对侧的任何两种颜色互为补色。如黄与蓝、青与红、品红和绿均为互补色。

原理当两个色光混合成白色色光时，则将这两个色光的主波长定义为互补波长，但在不同光源下补色的主波长是会有所不同的；在色度图上，任何通过光源的直线，其对光谱轨迹所截的任两点波长即为相对应的互补波长，而这一对互补波长的光称为补色。在自然界中每一种颜色都有其主波长，都可以找到与之相应的互补波长和补色。但是其中在色度图上属于绿色光谱波长（493-567nm）的色光，却无法找到与之相对应的互补波长，这是因为此一范围波长的色光补色是洋红色系的颜色，而洋红色系的颜色在光谱色度图中并不存在这些颜色的单色光，它们是红光和蓝光的混合色光，所以在色度图上并无法找到绿色光谱波长（493-567nm）色光的补色波长，对于这些洋红色的颜色称之为谱外色。