染色是生物顯微玻片標本製作中最重要的環節之一。先把破壞細胞膜的選擇透過性，再使用染色劑，將生物組織浸入染色劑內，使組織細胞的某一部分染上與其他部分不同的顏色或深度不同的顏色，產生不同的折射率，以便觀察。最常用的是蘇木精和伊紅染色法。蘇木精為鹼性染料，將細胞質和胞質內某些結構，如龍膽紫溶液把染色體染成藍紫色、甲基綠與DNA結合使線粒體染成藍色。我們稱這種能被蘇木精染藍的性質為嗜鹼性。伊紅為酸性染料，將細胞質和細胞間質，如細胞質中的RNA染成紅色。我們稱這種能被伊紅染紅的性質為嗜酸性。染色深淺可反映嗜鹼性和嗜酸性強弱。若對兩種染料缺乏親和力，則稱為嗜中性。有些組織成分可以顯示與染料顏色不同的顏色，當用藍色鹼性染料甲苯胺進行染色時，組織中的糖胺多糖成分被染成紫紅色，此種顯色與染料顏色不同的現象成為異染性。另外，銀染法也較常用。當組織塊浸入硝酸銀溶液中時，有的組織結構能直接把硝酸銀還原，使銀粒附於其上，呈棕黑色或棕黃色。有些結構本身對硝酸銀無直接還原能力，若加入還原劑，可使硝酸銀還原沉澱顯色。