着色剂按来源可分为人工合成着色剂和天然着色剂。
按结构分：人工合成着色剂、天然着色剂。
按着色剂的溶解性分：可分为脂溶性着色剂和水溶性着色剂。
天然着色剂食用天然着色剂主要是指由动、植物组织中提取的色素，多为植物色素，包括微生物色素、动物色素及无机色素。绝大部分来自植物组织，特别是水果和蔬菜。安全性高，有的还兼具营养作用（如β－胡萝卜素）。
天然色素特点：能更好地模仿天然物的颜色，色调较自然；成本较高；保质期短。着色易受金属离子、水质、pH值、氧化、光照、温度的影响，一般较难分散，染着性、着色剂间的相溶性较差。
按来源可分为植物色素（如叶绿素等）、动物色素（如紫胶红等）、微生物色素（如红曲色素等）。此外，它还可包括某些无机色素。按结构尚可分为叶啉类（如叶绿素）、异戊二烯类（如β－胡萝卜素）、多酚类（如花色素苷）、酮类（如姜黄素）、醌类（如紫胶红）和甜菜红、焦糖色等。
截止1998年底，国家批准允许使用的食用天然色素共有48种：
包括天然β胡萝卜素、甜菜红、姜黄、红花黄、紫胶红、越橘红、辣椒红、辣椒橙、焦糖色（不加氨生产）、焦糖色生产焦糖色（加氨生产）、红米红、菊花黄浸膏、黑豆红、高梁红、玉米黄、萝卜红；可可壳色、红曲米、红曲红、落葵红、黑加伦红、桅子黄、桅子兰，沙棘黄、玫瑰茄红、橡子壳棕，NP红、多惠柯棕，桑椹红、天然芥菜红、金樱子棕；姜黄素、花生农红、葡萄皮红；兰锭果红；藻兰、植物炭黑，密蒙黄，紫草红；茶黄色素：茶绿色素、柑橘黄、姻脂树橙（红木素/降红木素）胭脂虫红、氧化铁（黑）等。常用的天然着色剂有辣椒红、甜菜红、红曲红、胭脂虫红、高粱红、叶绿素铜钠、姜黄、栀子黄、胡萝卜素、藻蓝素、可可色素、焦糖色素等等。 合成着色剂合成着色剂的原料主要是化工产品。主要是通过化学合成制得的有机色素。 按化学结构可分为偶氮类色素和非偶氮类色素。
按溶解性又可分为油溶性色素和水溶性色素。
此外还有一类色淀，它是由水溶性色素沉积在许可使用的不溶性基质上制成的特殊着色剂，可含有不同的纯色素（10～40%）和水分，并且不溶于大多数溶剂。
我国食品添加剂使用卫生标准（GB2760－1996）列入的合成色素有胭脂红、苋菜红、日落黄、赤藓红、柠檬黄、新红、靛蓝、亮蓝、二氧化钛（白色素）等等。与天然色素相比，合成色素颜色更加鲜艳，不易褪色，且价格较低。
截止1998年底，国家批准允许使用的合成色素有：苋菜红、苋菜红铝色淀、胭脂红、胭脂红铝色淀、赤藓红、赤藓红铝色淀、新红，新红铝色淀。柠檬黄、柠檬黄铝色淀、日落黄、日落黄铝色淀、亮兰；亮兰铝色淀、靛兰、靛兰铝色淀，叶绿素铜钠盐、B-胡萝B卜素、二氧化钛、诱惑红；酸性红等，共21种。国内使用的较多的合成色素有9种，包括苋菜红、胭脂红、新红、柠檬黄、日落黄、靛蓝、亮蓝、赤红、诱惑红等。
人工色素的特点：色泽鲜艳；色调多；性能稳定；着色力强；坚牢度大；调色易；使用方便；成本低廉；应用广泛；但它有一个大缺点，即具有毒性(包括毒性、致泻性和致癌性)。这些毒性源于合成色素中的砷、铅、铜、苯酚、苯胺、乙醚、氯化物和硫酸盐，它们对人体均可造成不同程度的危害。特别是偶氮化合物类合成色素的致癌作用更明显。偶氮化合物在体内分解，可形成两种芳香胺化合物，芳香胺在体内经过代谢活动后与靶细胞作用可能会引起癌变。 时下国家出台的相关规定，促使食用色素生产商更加严格规范化，但用量和使用范围还是受到严格限制。
对于少年儿童，正处于生长发育期，体内器官功能比较脆弱，神经系统发育尚不健全，对化学物质敏感。同时，由于孩子的肝脏解毒功能和肾脏排泄功能都不够健全，致使大量消耗体内解毒物质，干扰体内正常代谢功能，严重影响少年儿童的生长发育。 ●苋菜红
依据根据中国的《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760－1996）规定:可用于高糖果汁（味）或果汁（味）饮料、碳酸饮料、配制酒，糖果、糕点上彩装、青梅、山楂制品，渍制小菜，最大使用量0.05g/kg；用于红绿丝、染色樱桃（系装饰用），最大用量0.10g/kg
●胭脂红
根据中《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760－1996）规定：能用于高糖果汁（味）或果汁（味）饮料和碳酸饮料、配制酒，糖果和糕点上彩装、青梅、山楂制品，渍制小菜，最大使用量0.05g/kg；用于红绿丝一与染色樱桃（系装饰用），最大用量0.10g/kg，豆奶饮料及冰淇淋最大用量为0.025g/kg（残留量0.01g/kg）；虾（味）片0.05g/kg、糖果包衣0.10g/kg。
●诱惑红
根据中国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760－1996）之规定：可用于糖果包衣，最大使用量0.085g/kg、用于冰淇淋、炸鸡调料最大使用量为0.07g/kg
●日落黄
根据中国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760－1996）规定：可用于高糖果汁（味）或果汁（味）饮料、碳酸饮料、配制酒、糖果、糕点上彩装、西瓜酱罐头、青梅、乳酸菌饮料、植物蛋白饮料、虾（味）片最大使用量0.10g/kg，用于糖果包衣及红绿丝最大使用量0.20g/kg；用于冰淇淋最大使用量是0.09g/kg。
●柠檬黄
依据中国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760－1996）规定：可用于高糖果汁（味）或果汁（味）饮料、碳酸饮料、配制酒、糖果、糕点上彩装、西瓜酱罐头、青梅、虾（味）片、渍制小菜最大使用量0.10g/kg；用于糖果包衣、红绿丝的最大使用量0.20g/kg；用于冰淇淋的最大使用量为0.02g/kg；植物饮料、乳酸菌饮料最大使用量为0.05g/kg。
●亮蓝
依据我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760－1996）规定：可用于高糖果汁（味）或果汁（味）饮料、碳酸饮料、配制酒、糖果、糕点上彩装、染色樱桃罐头（系装饰用，不宜食用）0.10g/kg，用于青梅以及虾（味）片最大使用量0.025g/kg；于冰淇淋最大使用量为0.022g/kg；用于红绿丝最大使用量0.10g/kg。
●靛蓝
依据我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760－1996）的规定:可用于腌制小菜，最大使用量为0.01mg/kg；用于高糖果汁（味）或果汁（味）饮料、碳酸饮料、配制酒、糖果、糕点上彩装、染色樱桃罐头（系装饰用，不宜食用）最大使用量0.10g/kg，用于青梅及其虾（味）片最大使用量0.025g/kg；用于红绿丝最大使用量0.20g/kg
使用色素主要分为天然色素和合成色素两大类。
天然色素种类比较多，大致可分为12类：
1.动物来源色素：
胭脂虫红、紫胶红、藻青素、鱼鳞箔、苏木藻色素、虾壳色素、龙虾红色素、蟹壳色素、藻蓝色素、念珠藻蓝色色素、紫菜色素。
植物来源色素：
2．类胡萝卜素类：
番茄色素（番茄红素）、天然胡萝卜素、混合类胡萝卜素、玉米黄、胭脂俗橙色素、藏红花色素、栀子黄色素、栀子绿色素、辣椒红色素、甜椒红色素、辣椒橙色素、南瓜黄色素、沙棘黄、密蒙黄色素、柑橘披黄色素、苜蓿色素、万寿菊色素、柑橘黄、枸杞色素、银杏黄色素、苦瓜色素、蒲公英色素。
3．类黄酮化合物类：
牵牛花色素、紫苏色素、紫玉米色素、葡萄皮色素、葡萄汁色素、葡萄皮紫色素、甘草色素、乌拉尔甘草色素、高粱色素、菊花黄色素、红花红色素、红花素、红花黄色素、红花黄A、草莓色素、黑莓果天然黑红色素、红球甘蓝、紫甘蓝色素、接骨木色素、萝卜红、越橘红、黑米色素、黑糯米黑色素、黑豆红、黑芝麻色素、黑向日葵籽壳色素、蜀葵花红色素、玫瑰色素、苦水玫瑰色素、玫瑰茄红、紫叶小檗红色素、紫叶小檗叶片红色素、枸树果色素、柚皮色素、杨梅色素、天然苋菜红色素、凌霄花红色素、赤豆批色素、赤豆皮褐色素、洋葱色素、洋葱表皮色素、橡子壳棕、绒花红色素、一串红花色素、月季花红色素、黑加仑色素、紫菜薹色素、紫菜苔色素、桑椹红色素、槐豆胚芽色素、花生衣色素、核桃色素、美洲山核桃色素、紫青芋色素、紫山药色素、红米红、苏木色素、牛油树果色素、蓝锭果红、罗望子色素、薯蓣色素、大理花黄色素、紫荆花红色素、红肉李色素、板栗壳色素、乌饭树果色素、女贞果皮天然紫红色素、地念果红色素、火棘果色素、樱桃色素、雪峰红樱红色素、火炬树色素、紫甘薯红色素、芸豆色素、灵芝色素、桃金娘色素、勾儿茶果色素、河东乌麦色素、紫红薯色素、大花葵色素、紫苕色素、野牡丹色素、杜鹃花色素、山兰红色素、笃斯色素、柚皮苷。
4．多酚类化合物：
茶黄色素、多穗柯棕、儿茶黑色素、金樱子棕。
5．醌类化合物：
茜草红色素、紫草红、紫草色素、紫蓝红色素、紫草素、虎杖色素、凤仙花红色素、决明子红色素。
6．叶绿素类：
叶绿酸、叶绿素、叶绿素A、叶绿素铜络盐、叶绿素铜、叶绿素铜钠、叶绿酸铁钠盐、叶绿素锌钠、茶绿树、绿茶粉、竹叶色素、菠菜色素、草莓绿色素。
7．生物碱类化合物：
甜菜红、商陆色素、落葵红。
8．二酮类化合物：
姜黄色素、黄油树脂（姜黄浸提精油）、姜黄。
9．吲哚类化合物：
酸枣色素、酸枣皮色素、枣红色素、大枣红色素、长叶牛膝色素。
10．其他植物来源色素：
焦糖色素、乌贼色素、植物碳黑、可可碳黑、植物油烟碳黑、汤饭子色素、稻绿核菌绿色素、石榴色素、萝卜缨绿色素、红豆皮色素、小豆红色素、苹果皮色素、紫叶变叶木红色素、香蕉果皮色素、紫竹梅色素、海州常山色素、竹蓐色素、樟树叶棕黑色色素、菠萝色素、楮果色素、中草药咖啡色素、栗子皮色素、三叶海棠色素、蕹文莱色素、马蹄皮色素、蓝甸果色素、荷兰菊色素、苔色素、石磊、地衣赤染料萃取物、翠雀灵、米团花色素、三棱柱蜜果天然色素、仙人掌色素、龙眼核棕色素、向日葵花色素、一品红红色素、菊苣色素。
11．胡萝卜素化合物：
а-胡萝卜素、β-胡萝卜素、β-阿朴-8，-胡萝卜素醛、β-阿朴-8，-胡萝卜酸乙酯、叶黄素、叶黄素单胭脂树素酯、叶黄素双胭脂树素酯、胭脂树素、斑蝥黄、藏红花酸、辣椒红素、虾青素、（3R，3R，）-虾青素、消旋虾青素、紫杉紫素。
12．微生物发酵色素：
红曲色素、红曲黄色素、红曲米、栀子蓝色素、栀子红色素、可可色素、法夫酵母色素、竹黄色素。
我国目前允许使用的天然色素
到目前为止（2016年6月6日），我国GB2760-2014规定允许使用的天然色素共有54种，其中表A1里有规定使用范围和最大使用量的50种，表A2里可以在各种产品里按生产需要适量添加的有4种，具体品种如下：
ß-阿朴-8’-胡萝卜素醛，番茄红，蕃茄红素，柑橘黄，核黄素，黑豆红，黑加仑红，红花黄，红米红，红曲黄，红曲红，β-胡萝卜素，花生衣红，姜黄，姜黄素，焦糖色(加氨生产) ，焦糖色(苛性硫酸盐)，焦糖色(普通法)，焦糖色(亚硫酸铵法)，金樱子棕 ，菊花黄浸膏，可可壳色，辣椒橙，辣椒红，辣椒油树脂，蓝锭果红，萝卜红，落葵红，玫瑰茄红，密蒙黄，葡萄皮红，桑椹红，沙棘黄，酸枣色，天然苋菜红，橡子壳棕，胭脂虫红，胭脂树橙(又名红木素,降红木素) ，杨梅红，叶黄素，叶绿素铜，叶绿素铜钠盐,叶绿素铜钾盐，玉米黄，越橘红，藻蓝(淡、海水) ，栀子黄，栀子蓝，植物炭黑，紫草红，紫甘薯色素，紫胶红(又名虫胶红) ，高粱红，天然胡萝卜素，甜菜红，番茄红素。
合成色素品种相对比较少，主要品种有：
1.有机合成色素：苋菜红、胭脂红、柠檬黄、新红、赤藓红、诱惑红、日落黄、亮蓝和靛蓝及其铝色淀，喹啉黄。
2.无机合成色素：二氧化钛和合成氧化铁
3.天然等同合成色素：β-胡萝卜素，番茄红素
4.其他合成色素：叶绿素铜钠（钾）盐：叶绿素铜（钾）盐
有机合成色素从结构上分为偶氮色素类（苋菜红、胭脂红、日落黄、柠檬黄等）和非偶氮色素类（赤藓红、亮蓝、靛蓝等）。
食用色素按其来源分为天然色素和人工合成色素两大类。
人工合成色素色彩鲜艳，色泽稳定，使用方便。但人工合成色素大部分属于煤焦油燃料，无营养价值或多或少带有一定的毒性，对人体有害，使用时要严格控制用量。
我国允许使用的人工合成色素有笕菜红、胭脂红、柠檬黄、日落黄和靛蓝。规定的人工合成色素使用量笕菜红、胭脂红<0.05克/千克，柠檬黄、日落黄和靛蓝<0.01克/千克。