生物色素
高等植物の全ての組織で生じ、葉、茎、根、花、および果実に色をもたらすが、必ずしも目立つほど十分な量であるわけではない。アントシアニンは多くの種の花の花びらで最もよく目に見える。
ベタレインは赤または黄の色素である。アントシアニンと同様に水溶性であるが、アントシアニンと異なりチロシンから合成される。この種類の色素はナデシコ目(サボテンやアマランサスを含む)にのみ存在し、アントシアニンとともに植物に存在することはない。ベタレインはビートの深紅の原因である。
植物の着色が特に顕著に見られるのは紅葉時である。紅葉は落葉樹や低木の通常は緑色の葉に影響を与える現象で、秋の数週間の間に赤、黄、紫、茶など様々な色となる。クロロフィルは非蛍光クロロフィルカタボライト(NCC)として知られる無色のテトラピロールに分解される。優勢であったクロロフィルが分解されることで、黄色のキサントフィルと橙色のベータカロテンという隠れていた色素による色が表出する。これらの色素は一年中存在するが、赤の色素であるアントシアニンはクロロフィルの約半分が分解された後にde novoに合成される。集光複合体の分解により放出されたアミノ酸は冬の間、根、枝、茎、幹に貯蔵され、翌年の春に再び葉を出す際に再利用される。
テトラピロールは次に一般的な色素群である。テトラピロールは4つのピロール環を持ち各環はC4H4NHで構成される。主な役割は生物学的酸化過程の連結である。電子伝達に大きな役割を果たし、多くの酵素の代わりとして機能している。海洋生物の組織の着色という役割もしている。
高等植物では植物ホルモンのアブシジン酸の前駆体としても機能する。
植物は一般的に6つの普遍的なカロテノイド、ネオキサンチン、ビオラキサンチン、アンテラキサンチン、ゼアキサンチン、ルテイン、β-カロテンを含む。ルテインは果物や野菜に見られる黄色の色素で植物に最も豊富なカロテノイドである。リコピンはトマトの色の原因となる赤い色素である。植物のカロテノイドであまり一般的ではないものにはルテインエポキシド(多くの木本植物)、ラクタキサンチン(レタスに含まれる)、アルファカロテン(ニンジンに含まれる)などがある。シアノバクテリアにはカンタキサンチン、ミクソキサントフィル(英語版)、シネコキサンチン、エキネノン(英語版)など他の多くのカロテノイドが存在する。渦鞭毛藻類などの藻類の光栄養生物は集光色素としてペリジニンを使用する。カロテノイドは光合成反応中心や集光性複合体(英語版)などのクロロフィル結合タンパク質内で複合体を形成するが、これらはシアノバクテリアのオレンジカロテノイドタンパク質(英語版)などの専用カロテノイドタンパク質内でも見られる。
アントシアニン(「花の青」を意味する)はpHによって赤色から青色を呈する水溶性フラボノイド色素である。
海洋生物は、化学発光の一部である生物発光と呼ばれる可視光エネルギーを発しており、深海ではこれが唯一の光源となる。これは化学エネルギーが光エネルギーに変換される化学反応である。深海動物の90%が何らかの生物発光を発していると推定されている。可視光スペクトルの大部分が深海に到達する前に吸収されることを考えると、深海動物の発光のほとんどは青色や緑色である。しかし、赤色光や赤外光を発する種も存在し、黄色の生物発光を示す種も発見されている。生物発光を行う器官はフォトフォア(photophore、発光器)という。このタイプはイカや魚類のみに存在し、その腹面を照らすために使われ、捕食者から輪郭を偽装する。色の強さを制御するためのレンズや光の強さを制御するためのレンズなど海洋動物の発光器の用途は様々であるが、イカには自身の光の強さを制御する発光器と色素胞の両方がある。