古代中国の絵画、例えば世界的に有名な敦煌壁画では、古代人はしばしば鉱物を顔料として使用していました。赤いヘマタイト、赤いキンピラ、黄色のアルタイト、緑のマラカイト、青いクプルム、黒いグラファイトなどがよく使われていました。可視光が鉱物の表面に照射されると、一部の光が反射し、一部の光が吸収されます。鉱物が透明で厚さが薄い場合、一部の光が矿物を透過します。鉱物が異なる波長の可視光をすべて吸収すると黒色になり、異なる波長の可視光を均等に吸収すると様々な程度の灰色になり、ほとんど可視光を吸収しないと無色または白色になります。特定の波長の可視光を選択的に吸収すると、互いに補完色を示す彩色になります。
なぜ一部の鉱物は特定の波長の可視光を選択的に吸収するのでしょうか？主に3つのメカニズムがあります。1つは、鉄、マンガン、チタン、バナジウム、クロム、銅、鉛、亜鉛、コバルト、ニッケルなどの過渡金属元素を含む矿物です。これらの元素の原子は異なる波長の光を吸収し、矿物に異なる色を与えます。例えば、ルビーの明るい赤色は結晶中の三価クロムイオンによるもので、エメラルドの明るい緑色も結晶中の三価クロムイオンによるものです。同じ三価クロムイオンでも、矿物の構造がイオンの色付けにも影響を与え、異なる色が現れます。
2つ目は、矿物の結晶構造で、隣接するイオン間で電子が移動し、電子移動に伴う可視光の吸収が強くなります。例えば、サファイアでは、二価鉄イオンとチタンイオンの間で電子が移動し、特定の波長の可視光を選択的に吸収します。
3つ目は、一部の矿物の結晶構造に構造欠陥があり、空きスペースにイオンが存在しない場合、特定の波長の可視光を選択的に吸収します。フレーク石はこのために绿色または紫色になることがあります。
また、矿物の色の原因によって、自色、他色、偽色に分類されます。