Kameleony są w dużej mierze mięsożerne, jedząc zróżnicowaną dietę owadów, chociaż niektóre większe kameleony zjadają ptaki i jaszczurki. Kameleony lubią owady, takie jak świerszcze, koniki polne, szarańcze i pałeczki. Niektóre kameleony, szczególnie ukryty kameleon, je również niewielką ilość roślin i kwiatów.
Kameleon zależy od długiego, lepkiego języka, by złapać zdobycz. Kiedy kameleon spostrzega owada, szybko wyrywa mu język. Kiedy jego język uderza w owad, tworzy ssanie, które pozwala kameleonowi wciągnąć owada do jego ust.
Ponieważ kameleon porusza się powoli, wykorzystuje swoje oczy, by wykryć zdobycz. To, co wyjątkowe w oczach kameleona, to to, że każde oko może wyglądać w innym kierunku w tym samym czasie. Dzięki temu kameleon może lepiej wykryć ofiarę, a wtedy może skierować uwagę obu oczu na ofiarę, zanim spróbuje ją złapać.
