我国古代就有利用红曲色素来制作红酒的记录。1856年英国人帕金合成出头种人工色素—苯胺紫之后，才有了化学合成色素。当今天然和人工合成的食品色素(food coloring)已经很多。
走进食品店你会发现，几乎所有的食品都会吸引你的眼球，这就是色素的作用。有些是天然的，如大部分可乐里的焦糖色是糖加热后形成的；有些是石油加工合成的偶氮化合物，如红40(FD&C Red No.40)。
不管是从哪里得到的，任何食品中的色素添加剂都受到各国政府有关部门的严格控制，如我国的食品药品监督管理局以及美国的食品和药物管理局(FDA)，经他们确认安全后才可以使用，并在包装上有明确标志。事实上，色素可能是控制严格的食品添加成分。FDA控制色素的最后应用环节，包括食品、药物、化妆品和医疗用品。食品色素大致分为两种类别：需经认证的和免予认证的。需经认证的色素包括与天然色素结构完全不同的合成产物。FDA测试并批准的色素才可以注明“FD&C”，表明可以用于食品、药物或化妆品。
根据溶解性，这些色素可以是染料或色淀(一种由有机颜料物质与金属无机物底基或载体合成的色素沉淀)。染料的定义是可以溶解的，而色淀是使可溶性染料变得不溶，一般是将染料吸附在含水氧化铝的底物上。色淀通常加到含水分少的产品上，保证其不吸收色素染料，或保证其不会在食品中扩散，包括一些在食品表面涂糖霜的、受压成型的油质产品，如可咀嚼维生素和有外衣的糖果(如巧克力豆、彩虹糖)。
天然的或天然原料加工的色素源于植物、真菌，甚至一些昆虫的色素，也可以由生物原料经化学合成途径得到，像食品店里常见的胡萝卜里的β-胡萝卜素就是实验室里合成的化学品。
天然色素可以不经验证，但生物色素的加工过程必须严格管控，纯度标准要求很高。例如，意大利名酒金巴利(Campari) 含一种无需认证的色素—胭脂红酸(carminic acid)，这种亮紫色添加色素源于干的研碎的有孕雌性介壳虫(sc a leinsects)，这种色素也称为胭脂虫洋红(cochineal)。印加人和玛雅人用这些仙人掌的寄生虫作为色素来源已经有几个世纪的历史，16世纪进入西方市场。如今大部分胭脂虫洋红来源于秘鲁和加那利群岛的仙人掌种植园，按食品加工工艺的要求加工而成。
干的胭脂虫洋红含17％~24％的胭脂红酸(一种蒽醌化合物)，大部分昆虫天敌对它没兴趣，现代加工方法是用醇溶液从胭脂虫洋红中萃取胭脂红酸，可以直接作为染料或沉淀在氧化铝基底上作为洋红色淀。
蓝色色素似乎不太受人欢迎，不能引起食欲，其实蓝草莓里的花青素也并非真的蓝色。水果表面的红色较稳定，而水果内部，色素一般与其他化合物结合，如类黄酮、蛋白质、单宁酸和其他的多酚化合物，这样可以产生蓝色。天然的绿色色素在美国未被批准加入食品，连普通的绿色素—叶绿素，也仅可以用于药物和化妆品中，含量不可大于0.1％。
天然色素的提取一般都经过化学过程，除非它是完全经过压榨得到的，但有些色素是不可能用压榨方法得到的，即使可以，收率也不会高。而化学萃取过程就要使用化学溶剂，这就难免会带入化学杂质，污染色素。
研究表明，合成色素对人没有任何营养价值，反倒有危害，包括一般毒性、腹泻、致突与致癌作用。因此各国对食品色素的限制越来越严格，特别是人工合成色素，都要有严格的检验程序，目前需要证明对人没有害处，才允许使用，同时规定了用量限制。根据报道，目前可以使用的色素品种日本有11种，美国7种，都是水溶性的，已经认证的蓝色素和绿色素有FD&C Blue No. 1 (亮蓝，brilliant blue),BlueNo. 2 (靛蓝，indigotine)和 GreenNo. 3 (坚固绿，fast green)。Blue No.1 和Green No. 3 都是三苯甲烷衍生物类石油产品，3个芳香环连在1个碳原子上。BlueNo. 2 是天然化合物靛蓝的磺酸二钠盐。靛蓝是N-苯基甘氨酸在氨基钠、氢氧化钾、氢氧化钠的熔融混合物中合成得到的。欧洲批准了17种合成色素，但欧洲有些国家完全禁用化学合成色素，有的禁用偶氮类色素，或者禁止在肉类、鱼类及其加工品、水果及其制品、调味品、婴儿食品、糕点等食品中添加合成色素。
目前我国批准使用的食用合成色素有6种，即苋菜红、胭脂红、柠檬黄、日落黄、靛蓝和亮蓝。除在汽水等冷饮食品、糖果、配制酒和果汁露中可以少量使用(不得超过万分之一)外，其他食品都不能使用人工合成色素。
关于天然色素，各国规定也不同，总的数量比合成色素要多。我国就有48种，主要有焦糖色素、红曲红色素、辣椒红色素、姜黄色素、高粱红色素、叶绿素铜钠盐、玫瑰茄色素等，总产量上万吨，还出口国外。欧美一些国家对于天然色素的控制也是比较严的，都要经过长期试验, 以保证它对人是安全的。
严格地讲，人体内没有的物质都是毒素，人工合成色素是不适合食用的，特别是对于儿童，他们的肝脏排毒功能还不成熟，被色彩鲜艳的食品所吸引而过多地食用，对成长发育有害无益。