据中国科学院上海硅酸盐研究所的物化测定分析，五彩中的红彩主要着色剂是氧化铁，黄彩也是氧化铁，绿彩系铜绿铅釉，蓝彩属钴蓝铅釉，黑彩为铁、锰、钴和铜，即用钴土矿和铜花片配制而成的。由此所见，明清时代的五彩和粉彩大部分都是在古代低温色釉的基础上发展而成的，两者在化学组成上的最大差别是低温色釉都属二元系统，而釉上彩则大部分为三元系统，在着色机理方面，绿釉和绿彩都是离子着色，黄釉和黄彩都属离子着色，矾红和金红分别为和金的悬浮体着色，蓝釉和蓝彩都属离子着色。所以，五彩的炉温高达800度：左右，具有鲜明透彻、耐火、不褪色、不剥落、恒久如新的特点。
大明五彩是明代成化年间，由景德镇御窑厂烧造的一种釉下青花与釉上红、绿、翠绿和赭色综合装饰的瓷器，旨在打破青花单一色彩的瓷绘格局。《博物要览》、《敝帚轩剩语》、《长物志》均说其因“青花间装五色”而得名，其中尤数成化窑烧制的最为精致，史有“成窑五彩”之誉，这就是著名的成化斗彩瓷器。弘治时期的五彩继承了成化的风格，其产品特色是刻花填彩。即在胎上刻出所需要的图案，上透明釉时将刻好的图案留出，将其高温烧成后，再在白釉露胎的瓷器上施以色彩，并用低温烧烤即成。正德五彩是在白釉瓷器上直接绘五彩纹饰，使用较多的是红、绿、黄三彩，绿色多为翠绿和孔雀绿，色呈浅色略带黄。有些瓷器还用黄绿彩、红彩做点缀，或以套色来烘托纹饰。到了嘉靖时期，瓷器的釉上五彩以红、绿、黄、紫、孔雀蓝、黑彩描画图案，其中红、绿、黄为三主色，也有金彩等多种色彩的五彩瓷器。万历时期的五彩瓷仍基本与前代相同。
康熙五彩的彩料属于低温釉料，烤烧温度较之粉彩为高，故后人称前者为“硬彩”，后者为“软彩”。康熙年间，御窑厂在复制大明五彩的生产实践中，发明了釉上蓝彩和黑彩，尤其是俗称“古翠”的蓝彩在烧成后的呈色效果，其浓艳程度超过了青花。从此，古翠取代了青花，开创了纯釉上彩绘的艺术领域，形成了 “康熙五彩”的主导地位。
五彩瓷文物的鉴定除了形以外，最重要的是色，在施用的色彩方面也可以找到一些时代上的区别，如根据现在掌握的文物鉴定方法看，明成化彩绘中没有黑彩，当时除用釉下钴料画蓝线外，还用红、赭色描绘轮廓线。假如我们遇到一件釉上黑轮廓的成化彩瓷器，就应该打上一个问号，因为黑轮廓线的应用最早不超过正德初期。