很多物質(zhì)都有顏色，當(dāng)光線照射到物質(zhì)后，一部分被吸收、被反射(吸收光的補(bǔ)光)或透射的光線作用于人眼后產(chǎn)生了一種綜合視覺(jué)反映，這種反映就是物質(zhì)的顏色。顏色由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、光線的強(qiáng)弱及人的視覺(jué)所決定，其中最主要決定因素是由物質(zhì)特征。不同頻率的光能量不同，頻率越大，能量越高。原子核外電子吸收一定頻率的光，就能從離核較近的軌道躍迂到較遠(yuǎn)的軌道上去，它所吸收的頻率完全取決于電子在終態(tài)和始態(tài)時(shí)能量的差值。由于原子或分子軌道上運(yùn)動(dòng)的電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所需要能量不同，即所吸收光波的頻率不同，因此在宏觀上所呈現(xiàn)出來(lái)的、為人的感官所反映的顏色也就不相同了。對(duì)于液體的顏色深淺通常都用色度的大小來(lái)表示，但是色度只能水中有色物質(zhì)綜合特征的一個(gè)表象，它并不能反應(yīng)有色物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。在研究聚乙締烙化過(guò)程中有色物質(zhì)的形成機(jī)理時(shí)發(fā)現(xiàn)：對(duì)苯二酸的矮基化后就出現(xiàn)顏色，然后再形成叛基發(fā)色基團(tuán)和芳香族共輒結(jié)構(gòu)。很多有機(jī)化合物都是有顏色，決定其顏色的有無(wú)及顏色的深淺因素主要有：有機(jī)物中是否含有發(fā)色基團(tuán)、共妮結(jié)構(gòu)與助色基團(tuán)。焦化廢水經(jīng)三級(jí)處理后出水色度仍然很高，各類有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)中含有婦鍵、竣基、醜胺基、橫酷腺基、叛基、硝基等生色團(tuán)，并且含有-NH2、-NHR、-NR2、-OR、-0H、-細(xì)等助色團(tuán)，因此，生化出水色度仍然很高陽(yáng)。
有機(jī)化合物大都是W共價(jià)鍵結(jié)合的一類化合物，全部由0鍵組成的飽和有機(jī)物分子，其結(jié)構(gòu)較牢固，激發(fā)電子所需能量較高，所W吸收的光波是在頻率較高的遠(yuǎn)紫外區(qū)，這就決定了由〇鍵形成的飽和有機(jī)物是無(wú)色的。含有n鍵的不飽和有機(jī)物，激發(fā)n鍵的II電子所需的能量較低，這種能量的光波處于紫外及可見(jiàn)光區(qū)域，如官能團(tuán)：乙蹄基>C=C<、偶氮基-N=N-、硝基-N02、亞硝基-N=0、氧化偶氮基-N=NO-、誤基>C=0、硫叛基-CO-S、硫碳基-C=S等。能吸收紫外或可見(jiàn)光引起電子躍遷的基團(tuán)稱為生色團(tuán)，主要是含有不飽和鍵和未成對(duì)電子的基團(tuán)(如n鍵的不飽和基團(tuán))。若化合物分子中僅含有一個(gè)生色團(tuán)，它們吸收光波還在紫外區(qū)，所無(wú)色。當(dāng)有多個(gè)生色團(tuán)并且共扼時(shí)，由于共輛結(jié)構(gòu)中電子的離域作用，而使n電子易激發(fā)，這類有機(jī)物可吸收可見(jiàn)光區(qū)域的光，因此顯色。如釀?lì)悾杭t色、黃色，蔡釀、蔥醒及偶氮化合物(民-N=N-R)都是發(fā)色的物質(zhì)。當(dāng)共視結(jié)構(gòu)擴(kuò)大，激發(fā)價(jià)電子所需能量更低，吸收可見(jiàn)光波向短波方向移動(dòng)，顏色會(huì)加深，當(dāng)共扼結(jié)構(gòu)變短或消失時(shí)，物質(zhì)的顏色就會(huì)變淺或消失。木材及紙漿中木素發(fā)色基團(tuán)主要是深基與雙鍵結(jié)構(gòu)的共扼結(jié)構(gòu)(即共視叛基)與醒型結(jié)構(gòu)，釀型結(jié)構(gòu)木材中是最主要的發(fā)色基團(tuán)，如鄰醜和對(duì)酷含醒型結(jié)構(gòu)分別呈現(xiàn)出紅色和黃色。常用的指示劑，如酷駄、石蕊、甲基接是有機(jī)弱酸或弱堿，在不同pH介質(zhì)中，由于結(jié)構(gòu)變化而成不同顏色。