生理活性では、植物に由来する色素が非常に多い。なかでも代表的な色素が光合成を行う葉緑素（クロロフィル）である。葉緑素は太陽光の中から赤から近赤外の光エネルギーを効率よく吸収する為の色素である。その上、光エネルギーの収集効率を上げるためにわずかに極大吸収を換えた複数の色素が配置され、中心の色素分子に光エネルギーが集中するようになっている（アンテナ色素、に詳しい）。クロロフィル類以外にもカロテノイドやフィコビリンなど多種多様な光合成色素が知られている。
一部の生物は、これらの色素を生存戦略や繁殖戦略に応用している。色素は動物が獲得した五感とよばれる感覚器のうちの視覚に対して応用される。個体が自己防衛のために（生体が他者を攻撃するために使用する液体毒）を獲得することがあるが、これを保持していることを色覚に提示し、有害であることを「正当に」示して（）攻撃を避ける。一般的には色素が明るくて目立つほど、獲得している生物毒が強いと認識され、色素には赤、黄、黒、白が効果的に使われている。また、毒は持たないがこれに類似した色の提示をして自身への攻撃を避ける警告色、また体表に色素胞を提示したり、皮膚組織に沈着させて周囲の環境と同化させ保護色としている例がある。また昆虫や鳥類など多様な植物で、体の一部に鮮やかな色彩で異性を惹きつける求愛行動に利用している例が知られる。ただし、色素にだけ寄らず光の反射や屈折など構造的な発色や、形状の変化（擬態など）、他の感覚や行動の併用も見られる。植物では虫媒花で花弁や果実を特別に鮮やかに発色させて確実な結実を促す例が知られる。
これらの機能は生物が能動的に獲得したのではなく、変異のなかから有利に働いた自然淘汰の結果として残り増強された色素と考えられている。
人間活動における色素の応用.
また現代社会に目を転じてみると、機能性色素は写真、コピー、印刷、光通信媒体、光記録媒体などを始めとして、色素は種々の情報メディアに大量かつ広範囲に利用されている。したがって、色素の存在なくしては今日の情報化社会は語ることが出来ない。