颜色的感觉本质上是人眼对波长处于大约390~780nm范围内的电磁波（光）的光化学反应。我们通常所说的某种物质/物体的颜色，是指白色自然光源下该物质反射或透射的光的混合效果；通常所说的某种光源的颜色就是它发出的光的混合效果，包括荧光光源。这两种情况的光的波长（频率）本质上都与物质分子/离子/原子的能级结构有关。有所不同的是前者是电子吸收某些色光（特定能量的光）以实现跃迁（激发），我们所见是白光中剩余的色光；而后者是在电子被激发后（内能、化学能甚至外来光的光能）回归基态时释放的光。对于（气态）原子，我想吸收光谱和发射光谱就可以算和原子颜色有关吧，虽然通常没有这个提法。原子发射光谱虽然是线状谱，但还是可以混合出颜色感；而吸收光谱与之互补，因而还是只能看到白色。配离子、染料分子、常态物质的能级结构则远比气态原子复杂，因此它们的吸收光谱是连续谱，某些波段的吸光度明显大于其他，因此会呈现这些波段的互补色。颜色的本质是反射光，不同颜色表示不同频率，二价铁和三价铁颜色不同是因为电子跃迁能级不同。一般来说，当原子内部的点子发生跃迁的时候，需要吸收能量（某一段的光谱，诸如此类），比如有d－d跃迁的，这样产生的颜色较浅，如水溶液中钴离子。还有一种也是在水溶液中，有大量原子团存在的情况下，比如说高锰酸根，在原子团中会发生“核移”，也就是电荷转移。比如说高锰酸根，氧原子上的负电荷可以向其他原子上转移，这一过程会使原子吸收能量（较多），因此这样的大原子团颜色较深，又如普鲁士蓝中的阴离子［Fe(CN)6］4-（应该是这个）。
颜色是由人定义的，而人看到不同颜色的光就是因为人眼的感蓝视锥细胞、感绿视锥细胞、感红视锥细胞所感受的三种不同色光的强度不同从而在大脑中形成不同颜色的信号，而视锥细胞感受的就是不同频率的光（电磁波），而这些光就是由各种不同频率（波长）的光照射在物体上，被物体本身吸收掉一部分后将其他的光反射出去，从而形成独特的反射光，而物体吸收光的频率则由所构成物体的原子（或者分子、离子），与其构成的空间结构所决定，另外还有一种颜色的形成是与物体本身的结构所决定，叫做结构色（比如说蝴蝶的翅膀），这种颜色在不同的角度看，看到的颜色也是不同的。
个人认为是与物体的分子组成，构造，以及排列有关。不同物体，分子的以上三点属性不同，对光的选择就不同。如果从光的量子性考虑亦是如此，不同波长的光具有不同的颜色，不同的能量。再说物体，组成物体的原子互不相同，原子发生跃迁行为所需要的能量就不同。根据量子力学，原子能级之间跃迁所需要的能量是固定的，超过或者少於这个能量值都无法完成跃迁，这可以理解为：原子需要吸收某个频率的整数个光子，恰好发生跃迁，跃迁为激发态，光子被吸收，原子能量增加，这些能量再转化为其他形式，一般是再度辐射出去。
