En la pintura antigua china, como las famosas pinturas murales de Dunhuang, los antiguos solían usar minerales como pigmentos, como la hematita (roja), la cinabrio (roja), la pirita (amarilla), la malaquita (verde), el azul de cobre (azul) y el grafito (negro), que eran pigmentos comunes. Cuando un haz de luz visible incide sobre la superficie del mineral, parte de la luz se refleja y parte se absorbe. Si el mineral es transparente y no demasiado grueso, parte de la luz puede atravesarlo. Cuando el mineral absorbe todos los diferentes longitudes de onda de la luz visible, se presenta en color negro; cuando absorbe uniformemente diferentes longitudes de onda de la luz visible, se presenta en diferentes grados de gris; y cuando no absorbe casi ninguna luz visible, se presenta incoloro o blanco. Y si absorbe selectivamente longitudes de onda específicas de la luz visible, se presenta en el color complementario de la luz absorbida, lo que se manifiesta como un color.
¿Por qué algunos minerales absorben selectivamente longitudes de onda específicas de la luz visible? Existen tres mecanismos principales: primero, algunos minerales contienen un tipo de elementos llamados metales de transición, como hierro, manganeso, titanio, vanadio, cromo, cobre, plomo, zinc, cobalto y níquel. Los átomos de estos elementos pueden absorber diferentes longitudes de onda de la luz, lo que hace que el mineral se presente en diferentes colores. Por ejemplo, el color rojo brillante del rubí se debe a que los cristales contienen iones de cromo de valencia III, y el color verde brillante de la jadeita también se debe a que los cristales contienen iones de cromo de valencia III. Aunque ambos son iones de cromo de valencia III, el color que se presenta es diferente porque la estructura del mineral también influye en la coloración de los iones. Otra razón es que en la estructura cristalina del mineral, los electrones entre iones adyacentes pueden transferirse, lo que conlleva una fuerte absorción de la luz visible. Por ejemplo, en la esmeralda, los electrones se transfieren entre los iones de hierro de valencia II y los iones de titanio, y al mismo tiempo absorben selectivamente longitudes de onda específicas de la luz visible. Además, algunos minerales presentan defectos estructurales en su estructura cristalina, y los espacios vacíos sin iones ocupados absorben selectivamente longitudes de onda específicas de la luz visible. Por ejemplo, la calcita a menudo se presenta en color verde o púrpura por esta razón.
Además, según la razón del color del mineral, si el color es determinado por la estructura intrínseca de los componentes del mineral, se llama color autóctono; si es causado por impurezas o inclusiones de gas o líquido, se llama color heteróctono; y si se debe a efectos físico-ópticos, se llama color falso.