遠距今天六七千年前，在新石器時代的中期，我們的祖先已經用赭土粉(赤鐵礦粉)將粗麻布染成紅色。當然，用礦物顏料染色，附著力不強，很難均勻，顏色一般不很鮮艷，色澤也單調，染出來的織品也欠光滑柔軟。自從嘗試了以天然植物色素作染料之後，這種方法就很快被淘汰了。但用礦物顏料在織物上進行彩繪，在我國則延續了很久。1976年在內蒙曾出土一些西周時期的絲織物，上面的黃色花紋就是用礦物顏料雌黃(AsS)粉描繪的。1972年從長沙馬王堆一號漢墓出土的大批彩繪印花絲綢織品上面著有至今仍然十分鮮艷的紅色花紋，都是用硃砂(天然HgS)描繪的，更有一件印花敷彩的紗則是用硃砂、鉛粉、絹雲母(白色)和炭黑多種顏料彩繪的。
大約也是在新石器時代的中期，我國先民已開始選用天然植物色素為染料了。居住在青海柴達木盆地諾木洪地區的原始部落，那時已能用植物色素把毛線染成黃、紅、褐、藍等顏色，織出帶有彩條的毛布。這類染料也不難發現，當人們採摘、擺弄鮮花野草時，某些花草中的漿汁沾在手上，蹭在衣服上，就會染上顏色，於是人們便會很自然地想利用它們來染色了。最初是把花、葉搓成漿狀物，以後逐漸知道了用溫水浸漬的方法來提取植物染料。選用的部位也逐漸擴展到植物的枝條、樹皮、塊根、塊莖以及果實。通過千百年的努力，人們逐步判斷出幾種特別適宜作染料的植物，例如用藍草來染藍，用茜草來染紅，用黃檗(bo)來染黃；又分別探討出各種染料的一些習性和必要的一些加工工藝；接著由於染料的需求量猛增，人們便有意識地大規模栽培這類植物並研究栽培的方法(圖6—1)。色染也就逐步成為一種專門的技藝和行業，我國古代稱之為「彰施」，這個詞最早見於《尚書·益稷》，它記述了舜對夏禹講的話：「以五采彰施於五色，作服，汝明。」意思是要他用五種色彩染製成五種服裝，以表明等級的尊卑。
我國歷代都很重視「彰施」這項技藝，各代王朝都設有專門掌管染色的機構。在周代，天官下有「染人」，就是管理染色的官員；在秦代設有「染色司」；自漢至隋各代都設有「司染署」；唐代的「織染署」下有「練染作」；宋代工部少府監有「內染院」；明清則設有「藍靛所」。這些官方的染色管理機構又是研究機構，壟斷著當時染色技藝的專利。
我國古代陸續常用的染料包括如下一些：
紅色被認為是一種很高貴的色彩。朱紅和鵝黃等色彩鮮艷的精細織品往往都是為帝王貴族製作衣物。
紅花：草本植物，提取染料部分為花。西漢初就在中原種植，據說是張騫從西域移植來的。有紅藍花、黃藍花等異名。其紅色素易溶於鹼水，加酸又可沉澱出來，所以紅花染色的織物不能用鹼性水去洗滌。
茜草：草本植物，可提取染料的部分為根莖。又寫作蒨草，又名茅搜(《爾雅》)、牛蔓(《詩疏》)、金線草(《植物名實圖考》)、茹藘(《毛詩》)。因為這種染料色澤鮮美，很受歡迎，銷路很大。《史記·貨殖列傳》有「千畝卮(指黃色染料植物梔子)茜，其人與千戶侯等」的話，表明漢代時有專門栽植茜草並發了財的人。
蘇木：熱帶喬木，其乾材中含有「巴西蘇木素」，原本無色，被空氣氧化後便生成一種紫紅色素，可作為染料。最早見於《唐·新修本草》，原名叫「蘇枋木」，據說是從南海崑崙(今越南湄公河口外)引進來的，交州(今越南河內一帶)、愛州(今越南清化一帶)也有。由於蘇木中還含有鞣質，所以用蘇木水染色後，再以綠礬水媒染，就會生成鞣酸鐵，是黑色沉澱色料，顏色會變成深黑紅色。
黃色也被認為是一種很高貴的顏色。
黃櫨：一種落葉喬木，從其乾材中可浸漬出一種黃色染料。黃櫨木本為藥材，最早見於《神農本草經》，唐代後用於染色。
黃檗：又名黃柏，從其木材和樹皮都可浸出黃色染料，不過應用較少。它與靛青套染，則成為草綠色。但我國古代常用它染紙，製成「防蠹紙」，可以防蟲蛀。
梔〔zhi支〕子：有時寫作「枝子」、「支子」，又名木丹、越桃。除野生外，因其花白，美而芳香，也常被植於庭園觀賞。其果實橢圓形，是藥材，並可從中浸取出黃色染料。據李時珍說，還有一種紅花梔子，以其果實染物可成赭紅色。所以梔子又稱黃梔子。
槐：一種落葉喬木，我國各地普遍生長。槐花未開時，其花蕾通稱「槐米」。李時珍曾指出：槐米「狀如米粒，炒過，煎水，染黃甚鮮」。
在古代，藍色的服裝往往是平民穿戴的，所以藍色染料用量極大。這類染料植物中藍草是從古至今最著名的製取藍色染料的草本植物。據宋應星說，藍草有五種，分別叫茶藍(又名菘藍)、蓼藍、馬藍、吳藍、莧藍。在藍草的葉子中含有一種色素，現代的科學名稱叫「藍甙〔dai代〕」，此物在水浸的條件下逐步水解，生成可溶性的3-羥基吲哚，是無色的，染於織物上後，經日晒，空氣氧化，就生成「藍靛」。這種染料非常耐日晒、水洗和加熱，所以自古受到歡迎，歷來都作為經濟作物而大面積種植。
我國自古染紫都用紫草，《神農本草經》已經著錄。它有茈草(《爾雅》)、紫丹(《本草經》)、地血(《吳普本草》)等別名，是多年生的草本植物，我國南北方山野草叢中皆有，其花紫、根紫，從其根、莖部可提取出紫色染料。
我國古代不同時期對黑色的看法很不一致，秦始皇認為秦滅周是以水德戰勝了火德，因此尊崇黑色，衣服、旄旌、節旗皆上黑；魏晉時也崇尚黑，因此當時建康(今南京)以染黑而著稱，秦淮河南有個地方叫烏衣巷，據說住在那裡的貴族子弟都穿烏衣，即黑色綢衣。但在其他一些朝代時，如東晉和唐代則以黑色為低下，穿黑衣的「皂衣」(平民百姓)、「皂隸」(官老爺的走卒)就都是下層人物。但不管哪個時期，都對黑色染料下過一番功夫，著意研究過。
我國古代黑色染料的原料都是一些含鞣質(又名單寧，是具有多元酚基和羧基的有機化合物)的植物的樹皮、果實外皮或蟲癭，例如五倍子(是昆蟲角倍蚜、倍蛋蚜在寄主鹽膚木、青麩楊等樹上形成的蟲癭)殼、胡桃青皮、栗子青皮、櫟樹皮及其殼斗(俗名橡碗)、蓮子皮、樺果等等。它們的水浸取液與媒染劑綠礬配合，便生成鞣酸亞鐵，上染後經日晒氧化，便在織物上生成黑色沉澱色料。因綠礬常用於染黑，所以又叫皂礬。
上述這些植物的浸液固然都可以直接拿來浸染紡織物，但是如果臨到用時再來採集，就很不方便，當地既未必有這種資源，季節也未必合適；收集、運輸大量植物莖葉也很不方便；而且某些浸液常常是幾種色素的混合物，因此染出的織物，顏色往往不大純正。所以，這便促進了染料加工業的興起，染工便預先對原料進行處理，對有效成分加以提取、純制，做成染料成品。這樣便出現了古代的染料化學工藝。例如藍草的化學加工，據《齊民要術》和《天工開物》記載，是把它們的葉和莖放在大坑或缸、桶中，以木、石壓住，水浸數日，使其中的「藍甙」水解並溶出成漿。每水漿一石，下石灰水五升，或按1.5%的比例加石灰粉，使溶液呈鹼性，其中無色的靛白(3-羥基吲哚)便很快被空氣氧化，生成藍色「靛青」沉澱，濾出後晾乾即為成品，販運各地。臨到用時，將靛青投入染缸，加入酒糟，通過發酵，使它再還原成靛白並重新溶解，即可下織物進行染色工序了。這種「靛青」製作和染色的化學工藝大約在春秋戰國時代已經發明。又如紅花，其水浸取液中除紅色素紅花甙外，還含有紅花黃色素，所以直接染色，織物的色調往往不夠純正鮮艷。於是我國古代的染工則先用鹼性的稻草灰水(含很多的碳酸鉀)或鹼水(天然鹼，即碳酸納的溶液)浸取出兩種色素，再往染料液中加入酸性的烏梅水，便單獨把紅色素沉澱出來了，絕大部分黃色素仍留在溶液中。這樣，溶解和沉澱反覆幾次，便可將黃色素除盡，得到純凈的紅色素，製成紅花餅，陰乾收貯。這種紅花餅可染織物成大紅色，極為艷麗，也可用來染紙。這項工藝的記載最早見於《天工開物》。
其實，染色過程往往也並非是簡單地使染料被吸附在織物纖維上，其中常常伴隨著發生化學反應。例如用黃櫨水染黃，染工往往在織物著色後，再用鹼性麻稈灰水漂洗，可使織物呈金黃色，因為黃櫨染料硫菊黃素具有酸鹼指示劑的性質，在鹼性介質中黃色格外鮮亮。再如染黑，我國大約在周代時已知利用綠礬(硫酸亞鐵)染黑，就是通過它與鞣質之間生成黑色的沉澱色料鞣酸鐵。這項染色工藝實質上是地地道道的化學染色，這種黑色料附著在織物的纖維上，日晒和水洗的牢度遠比浮染抹黑(用木炭粉)好得多了。另外，至遲在漢代時，我國染工已知利用明礬為媒染劑。《唐·新修本草》又有了以青蒿灰、柃木灰(都含有一些鋁鹽)作媒染劑的記載，即在浸染以後，再以這些媒染劑的溶