颜色光学基础，自然界千变万化的颜色,都可以通过红、绿、蓝三原色,按一定比例配合而成并通过三原色的加色、减色或还原等过程构成补色。任何一种单色光或若干波长混在一起的可见光,都将对三原色及补色产生光的作用.然后,在视网膜上产生电位变化.这种电冲动传入大脑便产生色感。彩色金相衬度不是一种单变数的视觉,而是由色调、饱合度、亮度来描述颜色差别的综合变数。色调是颜色的性质,主要由其波长来决定。其中后一种对彩色成象十分重要,因为它会使金属表面属反射光中某一段因产生干涉而削弱,从而使金属组织显示出相干波长的互补色。
  干涉膜金相学基础，彩色金相主要是以薄膜干涉现象为基础。其原理主要是通过化学或物理的方法在金属表面形成一层极薄的干涉膜,再利用薄膜干涉效应使金属微观组织产生不同的干涉色,从而显著地提高了对金属组织的鉴别能力。
  偏振光法，偏振光法是通过纯光学手段来增强组织衬度,提高鉴别率。此法与干涉衬度和相衬等装置相配合,揭开彩色金相研究的序幕。显微镜偏振装置主要由起偏镜和检偏镜组成.前者使试样上的入射光偏振,后者鉴别从试样上反射的光线.通常在两透镜间插入一个灵敏色片,因此,普通光线与特殊光线程差为一个波长,如果这个光波处于接近可见光谱中间的临界位置,那么双折射的稍微移动就可引起完全不同的色彩。
偏振光着色效应主要应用于以下两个方面:光学上各向异性金属;带各向异性薄膜的各向同性金属、复相合金中各相及非金属夹杂物等.偏振光法存在主要问题是对于各向同性金属,必须采用特殊试剂在试样表面先形成各向异性薄膜。因此,此法可操作性差,适用面窄。鉴于此,此法一般不能独立使用,而是作为其他缀饰方法的辅助手段。
   热染法，热染法是一种古老的缀饰方法。此法是把制备好的试样放在氧化气氛下加热,使金属表面生发成一层厚度大于0.5μm的干涉氧化膜。其中,氧化速率对成分差别和晶体学位向很敏感,因而试样中不同相或不同取向的同一相由于氧化速率差别而在试样表面沉积了不同厚度的氧化膜,在显微镜照明条件下,可观察到许多不均匀着色的晶粒和相。 热染法主要优点是可操作性强,它主要应用在以下三方面:合金中各相鉴别；铸铁及有色金属组织鉴别；晶体位向显示等。热染法存在的主要问题有以下三方面:当热染法温度超过材料的相变温度时,就不能应用；由于要加热度样,因此对温度敏感的一些结构因素则难以显示；对金、铂、银等金属或合金不适用。鉴于此,热染法的应用受到很大限制,但随着控制气氛及真空设备的出现,热染法会有很好的发展前景。
   阳极化法，1948年, A.Hone和E.CPearson首先对铝试样进行电解阳极化,使原来对于光是各向同性表面形成一层对光是各向异性的氧化膜。美国学者Picklesimer第一个指出氧化膜所产生干涉色主要取决于氧化电压,阳极化溶液和试样成分。 阳极化优点是所形成的氧化膜不破坏金属表面,色彩再现性好。但是,因为此法处理过程中技术条件要求较高,因此目前仅限于对铌基、钛基、钽基和锆等少数几种金属材料适用。
  化学染色法， 早在四十年代,美国学者Berha从众所周知的商业用的金属防护膜受到启发,研制出一系列化学缀饰剂。化学染色法主要是通过化学试剂与样品表面发生化学反应,从而在样品表面缀饰了一层厚度不同的干涉膜.试样中不同相或不同取向的晶粒的干涉色是由其晶体学位向决定的。此干涉膜还能起到一种控制金属表面和平衡化学介质之间的腐蚀反应作用.美国学者Klemn从微观角度认为,这种反应出现于试样上微观阳极和阴极、试样不同组分和浸饰剂之间.其中,控制缀饰剂中PH值是化学染色的关键。否则会使缀饰剂中化学反应平衡被打破,使沉淀出的干涉膜又分解。 化学染色法是实际应用最广泛的缀饰方法。目前已研制出以硫酸盐为基的、亚硫酸盐为基的、亚硫酸氢盐为基的、硫代硫酸盐为基的、硒酸盐为基的、钼酸盐为基的及复合硫代硫酸盐为基的7类70多种缀饰剂。化学染色法广泛应用于铸铁、碳钢、合金钢及有色金属.此法具有可操作性强,无需任何设备等优点。但同时也存在着颜色重现性差,缀饰剂种类不够全面及稳定性差等问题。我们相信,随着有效地解决化学染色法存在的不足后,此法用于彩色金相显示是很有前途的