在外界激发源的作用下，一种物质或一个体系发生颜色明显变化的现象称为变色性。在气体、液体或固体中都可以观察到变色性。外界激发源可以是光、热、电和压力等。
首先来看光致变色材料。光致变色现象是指一种化合物A受到一定波长的光照射时，可发生光化学反应得到产物B，A和B的颜色（即对光的吸收）明显不同。B在另外一束光的照射下或经加热又可恢复到原来的形式A。人们最熟知的就是通常感光照相使用的卤化银体系，分散在玻璃或胶片中的银微晶在紫外光照下成黑色，但在黑暗下加热又逆转，变成无色状态。这一体系的另一重要应用是作为自动调节透射光强的变色太阳眼镜。采用光致变色聚合物作为光盘记录层的光盘是一种可擦洗的、能反复使用的光盘，因为光致变色是一种可逆反应，在录制图像或图文信息时，使用一种与起始化合物A的吸收波长相配的激光，在激光点照射区便得到光化产物B的微点。光盘录制好后，如果要修改或不需要原来的信息了，便可用加热的办法或用与光化产物B相配合的激光处理，这样原来的微点便会消失，成为空白。光致变色光盘和传统的光盘相比有很多优点，如储存密度高，光响应速度快，抗磁、防污性能好，加工容易，成本低廉。
热致变色是指一些化合物或混合物在受热或冷却时所发生的颜色变化，当前热致变色材料的应用领域很多，已在航空航天、石油化工、机械、能源利用、化学防伪、日用品装饰和科学研究等方面获得广泛应用。在特殊场合的使用，是其他方法所不能比拟的。中学化学中最简单的一个例子是NO2分子的变色，温度使化学平衡发生移动，颜色在红棕色（NO2）和N2O4无色（N2O4）之间转变。其实名贵的红宝石也是一种典型的热色材料。
电致变色是指材料的光学性能在外加电场作用下产生稳定的可逆变化的现象，在外观性能上则表现为颜色及透明度的可逆变化。近年来已研制开发出了多种电致变色器件，主要有信息显示器件、电致变色灵巧窗、无眩反光镜等，此外还包括高分辨率光电摄像器材、光电化学能转换和储存器、电子束金属版印刷技术等高新技术产品，前景十分诱人。
颜色随压力变化的压致变色现象已在若干材料中发现，但理论研究不多。在应用研究方面,各种色相的压敏色素的结构研究及应用已取得很多成果。最近,美国应用一种压敏涂料来测定飞机飞行中机翼各部位的受压情况。以往在飞机设计中都要造一个“负载模型”，既耗资巨大又很费时，所得数据也不能全面反映表面压力分布。采用压色性材料,将其涂于机翼表面,根据实验中各部位的颜色变化即可方便而全面地反映各部位压力。尤其是在机翼某些极薄的表面用压色性材料完成压力测试，更是“负载模型”不可能做到的。此外，在食品塑料包装封口采用压敏染料，可以有效地检查包装袋的密封情况，以保证食品的质量。
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