顏料從化學組成來分類，可分為無機顏料與有機顏料兩大類，就其來源又可分為天然顏料和合成顏料。天然顏料以礦物為來源有硃砂、紅土、雄黃、孔雀綠、重質碳酸鈣、矽灰石、滑石粉、雲母粉、高嶺土等，以生物為來源有來自動物的胭脂蟲紅、天然魚磷粉等以及來自植物的藤黃、茜素紅、靛青等。合成顏料透過人工合成，如鈦白、鋅鋇白、鉛鉻黃、鐵藍、鐵紅、紅丹等無機顏料，以及大紅粉、偶氮黃、酞菁藍、喹吖啶酮等有機顏料。以顏料的功能可分為防鏽顏料、磁性顏料、發光顏料、珠光顏料、導電顏料等。以顏色分類是方便而實用的方法，顏料可分為白色、黃色、紅色、藍色、綠色、棕色、紫色、黑色等，而不必顧及其來源或化學組成。

著名的《染料索引》是採用以顏色分類的方法，如將顏料分成顏料黃(PY)、顏料橘黃(PO)、顏料紅(PR)、顏料紫(PV)、顏料藍(PB)、顏料綠(PG)、顏料棕(PBr)、顏料黑(PBk)、顏料白(PW)和金屬顏料(PM)十大類，同樣顏色的顏料依次序編號排列，如鈦白為PW-6、鋅鋇白PW-5、鉛鉻黃PY-34、喹吖啶酮PR-207、氧化鐵紅PR-101、酞菁藍PB-15 等。為了查詢化學組成，又另有結構編號，如鈦白為PW-6C.I.77891、酞菁藍是PB15C.I.74160，就可使顏料的製造者和應用者能查明所列入的顏料的組成及化學結構，因此在國際顏料進出口貿易業中均已廣泛採用。

中國的顏料國家標準GB3182-82 在1995 年又重新報批為GB/T3182-1995，也是採用顏色分類，每一種顏料的顏色有一標誌，如白色為BA，紅色為HO，黃色為HU，再結合化學結構的代號和序號，組成顏料的型號，如金紅石型鈦白BA-01-03、中鉻黃HU-02-02、氧化鐵HO-01-01、鋅鋇白BA-11-01、甲苯胺紅HO 與2-01、酞菁藍BGS LA-61-02 等。

顏料可根據所含的化合物的類別來分類：無機顏料可細分為氧化物、鉻酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、磷酸鹽、釩酸鹽、鐵氰酸鹽、氫氧化物、硫化物、金屬等。有機顏料可按化合物的化學結構分為偶氮顏料、酞菁顏料、蒽醌、靛族、喹吖啶酮等多環顏料、芳甲烷系顏料等。

從生產製造角度來分類可分為鈦系顏料、鐵系顏料、鉻系顏料、橡膠用顏料、陶瓷及搪瓷用顏料、醫藥化學品用顏料、美術顏料等等。各種專用顏料均有一些獨特的效能，以符合應用的要求。顏料生產廠又可有針對性地推薦給專業使用者一系列的顏料產品。

水彩畫是按工具材料和技法的不同以及文化背景的不同來分類的。按照這一分類方法，繪畫可分為中國畫、油畫、版畫、水彩畫、水粉畫等主要畫種。水彩畫是用水調和透明顏料作畫的一種繪畫方法，簡稱水彩。

水彩的分類按特性一般分為透明水彩和不透明水彩兩種。分別為：水彩【watercolor】一般稱做水彩顏料。透明度高，色彩重疊時，下面的顏色會透過來。色彩鮮豔度不如彩色墨水，但著色較深，適合喜歡古雅色調的人。即使長期儲存也不易變色。水粉（Poster color） 又稱廣告色，是不透明水彩顏料。可用於較厚的著色，大面積上色時也不會出現不均勻的現象。雖然同屬於不透明水彩顏料，但水粉一般要比丙烯便宜；但在著色、顏色的數量以及儲存等方面比丙烯稍遜一籌。應根據不同用途選擇性的使用。按製作工藝水彩顏料一般有四種：幹水彩顏料片溼水彩顏料片管裝膏狀水彩顏料瓶裝液體水彩顏料