1、光致變色材料

光致變色是一種化合物收到一定波長光照射時，發生化學反應得到另一種化合物，兩種化合物對光的吸收明顯不同，反應物經過光的照射又可恢復到原來的化合物，是一種可逆的化學反應。在光的作用下發生的不可逆反應也可導致顏色的變化，但這屬于光化學反應不屬于光致變色范疇。

2、電致變色材料

電致變色是指材料的光學性能在外加電場作用下產生穩定的可逆變化現象，在外觀上表現為顏色及透明度的可逆變化。無極變色材料其光吸收變化是由于離子和電子的雙注入/抽取引起的，性能穩定。有機變色材料其光吸收變化是氧化還原反應、異構化反應、晶型轉變等引起，色彩豐富，易進行分工設計。

3、熱致變色材料

物質在不同溫度下發生顏色改變的現象稱為熱致變色，引起熱致變色的原因有多種，如物質在不同溫度下的晶型轉變、結構轉變等。

4、溶劑至變色材料

物質與特定的溶劑接觸后發生顏色改變的現象稱為溶劑至變色。許多物質在不同的溶劑作用下會產生不同的顏色，溶劑至變色材料科分為無機和有機兩大類，無機類主要為過渡金屬區的金屬離子與水等溶劑的配位體，有機類由于種類龐雜，一般以雜多環化合物為主。

無機類過渡金屬離子溶劑至變色的機理可以從電子軌道理論來解釋，d電子在能量不同的d軌道之間躍遷使物質顯色。

有機物質的溶劑致變色機理一般由Lakowicz理論來解釋：當溶質和溶劑分子在吸附過程中獨自運動時，溶質分子處在偶極矩為常熟的基態，它占有半徑為納米級的空間，被具有一定介電常數的溶劑分子所包圍，溶劑分子以使體系具有zui小能量的狀態排列在溶質分子周圍，當吸收光子后，溶質的電子分布發生變化，產生增色或間色效應，因而使得物質變色。