Lo spettro completo dei colori dei loro cromatofori comprende verde, marrone, bianco, nero, giallo e arancione, così come molte altre sfumature. Il maschio è principalmente di colore verde, con strisce e macchie di colore giallo, marrone e blu. A seconda dello stato emotivo dell'animale, il colore può variare da un verde brillante a un rosso grigiastro. Quando sono stressati, spesso mostrano una forte colorazione, tra cui un giallo acceso e talvolta possono diventare anche completamente neri. Le femmine non recettive e i camaleonti giovani sono generalmente di un colore verde uniforme, con alcune macchie bianche. In cattività le femmine gravide tendono a essere di un verde molto scuro con macchie blu e gialle.

I maschi hanno piccoli speroni dietro le zampe posteriori, mentre le femmine ne sono sprovviste. Maschi e femmine hanno entrambi sulle loro teste un'escrescenza decorativa chiamata "casco". Il casco del maschio però, è molto più sviluppato di quello della femmina.

Hanno un corpo appiattito e le zampe hanno dita fuse a tenaglia con tre dita esterne e due dita interne nelle zampe anteriori, l'opposto sulle posteriori. Le dita sono dotate di forti artigli. La coda prensile agisce come una quinta appendice ed è capace di sorreggere l'intero peso dell'animale.

I suoi occhi funzionano indipendentemente l'uno dall'altro, permettendo al camaleonte di guardare davanti e dietro allo stesso tempo, avendo un campo visivo a quasi 360°. La cresta gulare è ben sviluppato in tutti e due i sessi, costituito da squame spinose, alte e a pettine, ordinate in una singola fila.

È un predatore d'agguato, ed è capace di rimanere immobile e mimetizzato, per tempi molto lunghi. Questi camaleonti sono animali onnivori. Sebbene la loro principale dieta consiste di insetti, a volte consumano foglie, fiori e frutti di varie piante. Ciò si può osservare frequentemente nei periodi di siccità. Come tutti i camaleonti, preferiscono bere acqua in gocce sulle foglie. Non sempre riconoscono l'acqua stagnante, e possono disidratarsi se questa è la loro unica fonte. Il camaleonte velato mangia per la maggior parte insetti e le loro larve, artropodi e piccoli animali, presenti nel loro ambiente, anche se le sue prede preferite sono cavallette e grilli. È molto vorace e la lunga lingua può intrappolare anche grossi ragni e scorpioni e piccoli vertebrati come lucertole, gechi, o giovani uccelli. Solo gli adulti di camaleonte dello Yemen integrano la loro dieta con alimenti vegetali, mangiano foglie verdi, fiori e frutti. In ogni caso restano quasi completamente insettivori . Essi sono in grado di catturare le prede "sparando" la loro viscida lingua fuori dalla bocca ad alta velocità. La lingua è anche usata come organo olfattivo e di gusto. Essi vanno spesso a caccia di specifici gruppi di prede. Gli insetti verdi sono particolarmente ricercati, e il fatto di integrare la dieta con materiale vegetale è un caso raro tra i camaleonti, abitudine probabilmente dovuta al fine principale di avere una fonte d'acqua per la stagione secca. Tra il cibo vegetale l'animale preferisce in particolare le succulente foglie delle varie specie di Kalanchoe. Questo cibo è l'ideale per bilanciare la carenza d'acqua dei tremendi mesi di siccità che gli animali che vivono nelle steppe devono affrontare. Di solito lecca via la rugiada dalle foglie.

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