天然色素是由天然资源获得的食用色素。主要从动物和植物组织及微生物（培养）中提取的色素，其中植物性着色剂占多数。几种常见的天然色素：
1、红曲色素
红曲色色素可分为红曲红色素和红曲黄色素，红曲色素的耐热、耐光性都比较好，还可耐pH变化、氧化剂、还原剂及金属离子的作用。它可广泛运用于畜肉、水产品、食品酿造、豆制品和酒类的着色，特别是对蛋白质类食品的着色性能强，我国在这些方面的应用已经有了 300多年的历史。
2、叶绿素
叶绿素是由叶绿酸、叶绿醇和甲醇缩合而成的二醇酯，这是一种卟啉化合物，结合4个吡咯核，形成4个吡咯环，其螯合的中心金属离子为Mg离子。科学研究表明，高等植物中的叶绿素主要含有叶绿素a和叶绿素b。它们不溶于水，但能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂。
叶绿素广泛存在于高等植物的叶、果和藻类中, 是植物叶绿体的重要组成成分，在生物体内与蛋白质结合而存在，它能够使大多数的叶类蔬菜和未成熟的果实呈现绿色。
3、血红素
叶绿素有类似叶绿素的卟啉环化合物，其结构中央螯合金属离子为二价铁离子。血红素的中心离子二价铁离子在氧化剂存在并加热的情况下可被氧化成三价铁离子，变成褐色的高铁血红素 。
血红素属于高等动物的红色素，是血红蛋白的辅基，存在于高等动物的血液与肌肉的色蛋白中，是动物性食品中重要的色素。血红素经强烈氧化后还会变成绿色，这也是肉类久存后易腐败发绿的原因。
4、类胡萝卜素
类胡萝卜素是植物中类胡萝卜素的多种异构体及其衍生物的总称。它是一类广泛存在于自然界中的有色物质，由于首先在胡萝卜中发现，因而得名类胡萝卜素。
5、花青素
花青素属于花色素，以糖苷(花色苷)的形式存在于植物的细胞液中，是使植物花、叶、茎和果实等呈色的主要原因。水果和蔬菜中所含的红色水溶性色素主要是花色素，如茄子的紫色、草莓的红色和葡萄的紫红色等，它也是花卉色彩的主体成分。花青素的结构式中由糖苷配基和糖组成，一般情况下为水溶性。
6、黄酮类色素
黄酮类色素也称花黄素，也属于水溶性色素。从化学结构看，它是水溶性酚类物质。它广泛存在于植物界，包括各种衍生物，已发现有数千种。在自然界以单体黄酮存在极少见。不同种类的黄酮存在于不同科、目、属、种的植物中；在植物的不同器官如皮、根、花中，存在的黄酮也不一样。目前已发现的品种有近400种，有无色、浅黄或鲜橙黄色，其颜色受pH的影响较大。
