天然色素主要从各种植物中提取，其中很多品种均具有生理活性。相对合成着色剂而言，天然食用色素更加安全，是国际上竞相开发的重点。近十多年来，我国经国家批准使用的天然着色剂从20多种增加到47种，是目前世界上批准天然着色剂最多的国家。
姜黄色素
姜黄素是一种比较稳定的色素，颜色鲜艳，光泽度特别强，具有抗热、耐光的特性，主要用作食用黄色色素，具有清热，开胃健脾，通气，着色等作用，多用于糕点、糖果，罐头，汽水、泡菜等方面，而且它的药用价值特别高，已被医药行业广泛使用。近年来，姜黄素类化合物的研究工作在国内外都颇受重视。它们是中药姜黄的主要有效成分，含量约占3%-6%，主要包括姜黄素、去甲氧基姜黄素和去二甲氧基姜黄素三种。这三种酚类色素相近的结构（苯环间二酮结构与烯酮的互变异构、苯环上的酚羟基）使它们具有多方面相似的药理作用，如抗炎、抗氧化和清除自由基、降血脂，特别是它的抗诱变和抗癌作用，正日益引起人们的重视，成为研究的热点。但是结构上的微小差异又使三种姜黄素在抗癌、抗氧化作用等方面的能力有较大差异。例如抑制TPA引起的癌细胞增生去甲氧基姜黄素最佳，其次是姜黄素；防止细胞脂类过氧化物的形成则是去二甲氧基姜黄最佳，其次是去甲氧基姜黄素。因此从姜黄中提取出较为纯净的三种姜黄素混合物，再进一步将它们分离，对于实际药品生产具有良好的指导作用和应用价值。
番茄红色素
番茄红素存在于番茄的成熟果实中，在西瓜、葡萄和其他一些水果及蔬菜中也有存在，1公斤新鲜、成熟的番茄含有0.02克番茄红素。科学研究表明，番茄红素是人体血清中类胡萝卜素的50%左右，最易被人体吸收、代谢和利用。此外，在睾丸、肾上腺、前列腺中也有较高的浓度。由于哺乳类动物不能在体内合成类胡萝卜素（包括番茄红素），因此人体中番茄红素主要是靠从水果和蔬菜中获得，尤其是番茄和番茄产品。流行病学研究表明，番茄红素能降低患肺癌、胃癌、前列腺癌的危险性，并能降低胰腺癌、结肠癌、食管癌、口腔癌和子宫癌的危险。1997年美国癌症研究大会及美国癌症协会年会报告指出，番茄具有良好的抗癌作用，并将番茄首推为抗癌食品。目前世界上番茄红素的开发生产主要有从植物番茄中提取、化学合成等方法。以色列、日本、俄罗斯等国家以及罗氏、巴斯夫等跨国公司在此方面处于领先地位。番茄红素已逐渐成为国际市场上保健食品研究的新热点，日益受到营养学工作者的重视，被誉为“植物黄金”。在世界番茄红素开发热中，我国科技界也开始重视和加强番茄红素的研究开发。
红花黄色素
红花为菊科植物红花属红花的干燥花，性味辛温，具祛瘀止痛功效，是多种活血化瘀方剂的君药。以往研究表明：红花活血的有效成分主要集中在水溶性的红花黄色素。红花黄色素为查耳酮类化合物，具有扩张冠脉、抗氧化、保护心肌、降血压、免疫抑制和脑保护等多种药理学功效。红花黄色素的含量是评价红花药效的主要指标之一。研究表明红花黄色素是中草药红花入药的药理成分，无毒副作用，可抑制血小板激活因子诱发的血小板聚集与释放，可竞争性地抑制血小板激活因子与血小板受体的结合，可以直接用于医药，也可用于保健品，也可用于食品、化妆品和纺织品的着色。
辣椒色素
辣椒色素是熟辣椒中所含有一种天然色素，是天然色素研究的热点，具有广阔的国内外市场和较高的应用价值。其主要成分是β胡萝卜素和属于叶黄素类的辣椒红素、辣椒玉红素，经辣椒粉萃取，烘烤后制成粉末色素，易溶于水、耐热、耐沈、耐酸、耐金属、耐微生物，具有较强的着色能力，分散度和遮盖性均较好，是一种优质的天然使用色素，与一般天然色素相比，不仅售价高，而且生产成本较低，可广泛用于食品、医药、化妆品生产。
玉米黄色素
玉米黄色素和醇溶蛋白可广泛应用于医药、食品、包装等行业。玉米黄色素是从玉米淀粉生产中的下脚料（玉米粗蛋白）中提取的类胡萝卜素类色素和隐黄素等天然色素，可用于食品、化妆品的着色，隐黄色素分解时可产生人体必须的维生素A，而且在提取玉米黄色素的同时还得到一种醇溶蛋白，这是一种可食性蛋白，具有很好的成膜性、粘接性和防水防湿的性能，可用于制约行业作药品防潮外膜和食品行业作保鲜涂层。
桅子黄色素
栀子黄色素，由于具有安全无毒，利胆解毒，着色自然鲜艳等优点，且还有营养价值和药用价值。因而近年来倍受人们的关注，并且对栀子黄色素的开发利用也越来越大。我国人民很早就能采摘子做色素，用于食品和物件染色，子黄色素对淀粉、蛋白质等具有优良的染色能力，被广泛应用于糕点、面食、饮料、糖果等各种食品上，也用于医药和化妆领域中，其安全性高，稳定性好，无毒无副作用；由于黄栀子是天然食用色素，安全性高、稳定性好、无毒无副作用，因此国内外对栀子色素的需求量逐步增长。
苋菜红色素
苋菜自我国东北到云南省皆有栽培。茎叶为紫色或绿色，富含营养成分，种子可作点心配料。紫色茎叶中含有鲜艳的色素，可作食品染料，亦可用于药液着色。无毒、无害、性质稳定。天然苋菜红色素系以红苋菜为原料（成熟期为6至8月），经物理方法提取精制而获得的。该色素的主要成份为苋菜素，其次为甜菜苷。毒理学试验无毒，无诱变性。天然苋菜红色素为深紫红色干燥粉末，极易溶于水，可溶于低度乙醇，其溶液在PH2至7范围内呈澄明的紫红色，色调柔和自然。其理化性质与国际通用的甜菜红色素类似。该产品适用于短期存放的冷冻食品和饮料着色，用量可根据产品生产实际需要添加。
当然天然色素在诸多方面也有不尽人意的地方，例如对光、热和PH值敏感性较大，对氧化、还原及微生物作用也有较大的敏感性。在应用中如何克服褪色、变色的问题，是开发应用中尚需研究的重要问题。因此，提高色素的品质和稳定，是天然色素研究开发的重点。
