巖石顏色的研究對於沈積巖更為重要，因為顏色對沈積巖的成因具有重要的指示性意義。
沈積巖的顏色按照主要致色成分劃分為兩大成因類型，即繼承色和自生色。主要由陸源碎屑礦物顯現出來的顏色稱為繼承色，是某種顏色的碎屑較為富集的反映，只出現在陸源碎屑巖中，如較純凈石英砂巖的灰白色，含大量鉀長石的長石砂巖的淺肉紅色，含大量隱晶質巖屑砂巖的暗灰色等。主要由自生礦物（包括有機質）表現出來的顏色稱為自生色，可出現在任何沈積巖中。按致色自生成分的成因，自生色可分為原生色和次生色兩類。原生色是由原生礦物或有機質顯現的顏色，通常分布比較均勻穩定，如海綠石石英砂巖的綠色、炭質頁巖的黑色等等。次生色是由次生礦物顯現的顏色，常常呈斑塊狀、脈狀或其他不規則狀分布，如海綠石石英砂巖順裂隙氧化，部分海綠石變成褐鐵礦而呈現的暗褐色等等。無論是原生色還是次生色，其致色成分的含量並不壹定很高，只是致色的效果較強。原生色常常是在沈積環境中或在較淺埋藏條件下形成的，對當時的環境條件具有直接指示性意義。次生色則除特殊情況外，多是在沈積物固結以後才出現的，只與固結以後的條件有關。
而對於其他巖石來講，顏色主要都是由其中的礦物決定的。例如有的巖石因為含有氧化鐵礦物或者是鉀長石較多，因此看上去是紅色的；有的巖石含有石英或者方解石等礦物特別多，因此看上去是白色的。有的巖石是花的，呈現紅、黑、白、黃等各種顏色，例如花崗巖，是由於其中的礦物成分比較復雜，因此呈現出各自的顏色，黑色的為黑雲母和輝石等，白色的為石英、鈉長石，紅色的為鉀長石等。變質巖中常見的綠簾石、綠泥石、海綠石等礦物常使巖石呈現綠色。還有壹些巖石是含有某些金屬礦物高的礦石，例如黃銅礦，呈現金黃色，並有金屬光澤。而鐵是最普通的“色素”，三價鐵離子微粒使巖石呈紅色；二價的鐵離子使巖石呈綠色，並且因為 Fe3+、 Fe2+不同而呈混色紫紅、黃褐等。有機質等使巖石呈灰——黑色，錳使巖石呈褐——黑色。百分之幾的鐵即可使巖石具較濃的顏色。