蓝色和青色荧光蛋白变种是将绿色荧光蛋白的66位的酪氨酸残基突变为组氨酸形成的。这一转变使蓝色发射光最大波长为450nm,而突变为色胺后,荧光的峰值在480nm。这两个荧光蛋白的荧光都很弱,需要改造来提高折叠效率和荧光亮度。尽管进行了改造,两者的荧光蛋白亮度仅为增强型绿色荧光蛋白的25-40%。除此之外,蓝色和青色荧光蛋白在不常用的光谱区应用起来很有效,所以需要特殊的滤光片和激光光源。
除了以上缺点,在多颜色荧光标记和FRET实验中这两种荧光蛋白得到了较多的应用。尤其是增强型青色荧光蛋白,可以被氩离子激光激发脱离峰值(用457nm光谱线),而且比蓝色衍生物更能抵抗光漂白作用。跟其他荧光蛋白相比,对可见光蓝色区域的荧光蛋白并没有引起很高的重视,在这一组荧光蛋白中主要研究集中在青色荧光蛋白中。
在所有改进过的青色荧光蛋白中,AmCyan1和Cerulean两个变种最有应用前景。AmCyan1荧光蛋白变种来源于Anemonia majano。跟增强型青色荧光蛋白在哺乳动物表达中相比,已经人源化产生了亮度相对高并可以抵抗光漂白的荧光蛋白。与其他的珊瑚蛋白相似,这种荧光探针也易于形成四聚体。Cerulean荧光探针已经通过对增强型青色荧光蛋白定点突变开发出来,产生了一个高消光系数和量子产量提高的变种。Cerulean的亮度至少为增强型青色荧光蛋白的两倍;在TRET中,也证实与黄色荧光蛋白一起使用时,大大提高了信噪比。