发色团是负责其颜色的分子的一部分。我们眼睛看到的颜色是在可见光的特定波长范围内未被吸收的颜色。发色团是分子中两个分开的分子轨道之间的能量差落入可见光谱范围内的区域。因此可以通过将电子从基态激发到激发态来吸收击中发色团的可见光。
在用于捕获或检测光能的生物分子中，发色团是当受光照时引起分子构象变化的部分。
共轭π键系统发色团
在共轭发色团中，电子在π能级延伸的能级之间跃迁，这是由一系列交替的单键和双键形成的，通常在芳香体系中。常见的例子包括视网膜（用于检测光线的眼睛），各种食物色素，织物染料（偶氮化合物），pH指示剂，番茄红素，β-胡萝卜素和花青素。发色团结构中的各种因素决定了发色团将在哪个波长区域吸收。延长或延长分子中具有更多不饱和（多）键的共轭体系将倾向于将吸收转移到更长波长。 Woodward-Fieser规则可以用来近似具有共轭π键系统的有机化合物中的紫外 – 可见最大吸收波长。
其中一些是金属络合物发色团，其含有与配体形成配位络合物的金属。实例是叶绿素，其被植物用于光合作用和血红蛋白，即脊椎动物血液中的氧转运体。在这两个实例中，金属络合在四吡咯大环的中心：金属是血红素中的铁（卟啉环中的铁），或者在叶绿素的情况下络合在二氢卟酚型环中的镁。大环的高度共轭π键系统吸收可见光。中心金属的性质也可以影响金属 – 大环络合物的吸收光谱或诸如激发态寿命之类的性质。不是大环但仍具有共轭π键系统的有机化合物中的四吡咯部分仍然充当发色团。这样的化合物的实例包括呈现黄色的胆红素和乌比林。
助色
辅助色素是连接到发色团的原子的官能团，其改变发色团吸收光的能力，改变吸收的波长或强度。
发色团中的光致变色
当一种物质随着pH值的变化而变色时，会发生光致变色。这是pH指示剂的性质，其分子结构随着周围pH的某些变化而变化。这种结构变化影响pH指示剂分子中的发色团。例如，酚酞是一种pH指示剂，其结构随着pH变化而变化，如下表所示：
| Structure | ||
|---|---|---|
| pH | 0-8.2 | 8.2-12 |
| Conditions | acidic or near-neutral | basic |
| Color name | colorless | pink to fuchsia |
| Color |
在约0-8的pH范围内，该分子具有三个全部与中间的四面体sp3杂化碳原子键合的芳环，其不会在芳环共轭物中形成π键。由于其范围有限，芳香环只吸收紫外线区域的光线，因此该化合物在0-8的pH范围内显示为无色。然而，当pH增加到8.2以上时，该中心碳成为双键的一部分，变成sp2杂化并且使p轨道与环中的π键重叠。这使得三个环共轭在一起形成吸收较长波长可见光的扩展发色团，以显示紫红色。在0-12以外的pH范围内，其他分子结构变化导致其他颜色变化;详情请参阅酚酞。