Espacio de color publicado por la CIE en 1931 sobre la base de los primarios imaginarios X, Y y Z, derivados de las funciones de igualación del color resultantes de los experimentos de medición de las sensaciones de color desarrollados en los años 20 del siglo XX por Wright y Guild.

Este espacio, utilizado aún hoy día en, sentó las bases de la colorimetría moderna al ser el primer espacio de color en el que se podían correlacionar de forma objetiva sensaciones de color con fenómenos del mundo físico como las longitudes de onda de la luz.

Cualquier triada de valores es un volumen 3D.

Este espacio de color es un modelo matemático en el que cada valor se describe mediante una matriz de tres estímulos primarios, de ahí que sea posible describirlo mediante la metáfora de un volumen tridimensional.

Con el espacio de color CIE XYZ 1931 se describen todas las percepciones que el humano promedio es capaz de percibir. Este humano ideal se denomina "Observador CIE de 2º", ya que en los experimentos sólo se midió la respuesta del color cuando los las luces llegaban a la fóvea (lo que desde el cristalino del ojo es un ángulo de dos grados).

El espacio de color XYZ CIE 1931 es una transformación.

Los tres colores primarios de este espacio de color no describen sensaciones de color reales, sino que son el resultado de transformaciones matemáticas aplicadas sobre las funciones de igualación del color originales para lograr que no hubiera valores negativos y que el segundo primario se igualase con la función de eficiencia luminosa, derivada de los experimentos que dieron lugar a este espacio.

Estas transformaciones buscaban simplificar los cálculos colorimétricos, lo que en una época en la que no existían los ordenadores era algo muy importante.

La consecuencia es que estos primarios CIE no describen colores reales sino valores imaginarios, simples modelos matemáticos creados para hacer cálculos colorimétricos.

El diagrama de cromaticidad XyY

Las limitaciones tecnológicas forzaron que la presentación de los valores colorimétricos se hiciera habitualmente con diagramas de cromaticidad bidimensionales.

Pese a la aparición de espacios de color mucho más intuitivos como CIELAB 1976, el espacio de color CIE XYZ 1931 sigue en uso.