花青素是壹種水溶性色素，可以隨著細胞液的酸堿改變顏色。細胞液呈酸性則偏紅，細胞液呈堿性則偏藍。花青素(anthocyanins)是構成花瓣和果實顏色的主要色素之壹。經由苯基丙酸類合成路徑(phenylpropanoid pathway)和類黃酮生合成途徑(flavonoids biosynthetic pathway)生成。影響花青素呈色的因子包括花青素的構造、pH値、***色作用(copigmentation)等。果皮呈色受內在、外在因子和栽培技術的影響。光可增加花青素含量；高溫會使花青素降解。花青素為植物二級代謝產物，在生理上扮演重要的角色。花瓣和果實的顏色可吸引動物進行授粉和種子傳播 (Stintzing and Carle, 2004)。常見於花、果實的組織中及莖葉的表皮細胞與下表皮層。部分果實以顏色深淺決定果實市場價格。花青素屬於酚類化合物中的類黃酮類(flavonoids)。基本結構包含二個苯環，並由壹3碳的單位連結(C6-C3-C6)。花青素經由苯基丙酸路徑和類黃酮生合成途徑生成，由許多酵素調控催化。以天竺葵色素(pelargonidin)、矢車菊素(cyanidin)、花翠素(delphinidin)、芍藥花苷配基(peonidin)、矮牽牛苷配基 (petunidin)及錦葵色素(malvidin)六種非配醣體(aglycone)為主。花青素因所帶羥基數(-OH)、甲基化(methylation)、醣基化(glycosylation)數目、醣種類和連接位置等因素而呈現不同顏色 (範和邱, 1998)。顏色的表現因生化環境條件的改變，如受花青素濃度、***色作用、液胞中pH値的影響 (Clifford, 2000)。本文目的為了解影響花青素生合成的因子，以作為田間栽培管理的參考。
橙色和黃色是胡蘿蔔素的作用。1910年在胡蘿蔔中發現了β-胡蘿蔔素，以後***發現另外2種胡蘿蔔素異構體，分別是：α、β、γ三種異構體。1958年β-胡蘿蔔素獲得專利（US2849495，1958年8月26日，專利權人：Hoffmann La Roche），目前主要從海洋中提取，也可人工合成。
自然界有超過300種不同的花青素。他們來源於不同種水果和蔬菜如紫甘薯、越橘、酸果蔓、藍莓、葡萄、接骨木紅、黑加侖、紫胡羅蔔和紅甘藍、顏色從紅到藍。這些花青素主要包含飛燕草素（Delchindin）、矢車菊素（Cyanidin）、 牽牛花色素（Petunidin）、芍藥花色素（Peonidin）.
花青素顏色隨PH值發生變化，從當PH值為3時的覆盆子紅到當PH值為5時的深藍莓紅。在大多數應用中，這些色素具有良好的光、熱和PH穩定性，並且能夠承受巴氏和UHT熱處理。花青素廣泛地應用在飲料、糖果、果凍和果醬中。紫甘薯花青素在不同PH值下的顏色變化見右下圖：紫甘薯花青素在不同PH值下的顏色變化
近年來對作為多酚的花青素對健康可能帶來的好處的關註越來越集中。將來花青素的這種特性在功能食品和保健食品中有可能得到日益應用。目前市場上有比較成熟的花青素產品，這些花青素主要是越橘花青素、藍莓花青素、蔓越橘花青素、接骨木花青素、黑莓花青素和黑豆皮花青素等，含量均為25%或40%。國內西安天壹生物技術有限公司的 薛西峰先生做了詳細的提取工藝研究，並於2001年開始大規模生產25%的花青素成品。