Warna adalah spektrum tertentu yang terdapat di dalam suatu cahaya sempurna (berwarna putih) Identitas suatu warna ditentukan panjang gelombang cahaya tersebut. Sebagai contoh warna memiliki panjang gelombang 460 nanometer.

Dalam peralatan optik, warna bisa pula berarti interpretasi otak terhadap campuran tiga warna primer cahaya: merah, hijau, biru yang digabungkan dalam komposisi tertentu. Misalnya, pencampuran 100% merah, 0% hijau, dan 100% biru akan menghasilkan interpretasi warna magenta.

Dalam seni rupa, warna bisa berarti pantulan tertentu dari cahaya yang dipengaruhi oleh pigmen yang terdapat di permukaan benda. Misalnya pencampuran pigmen magenta dan cyan dengan proporsi tepat dan disinari cahaya putih sempurna akan menghasilkan sensasi mirip warna merah. Setiap warna mampu memberikan kesan dan identitas tertentu sesuai kondisi sosial pengamatnya. Misalnya, warna putih akan memberi kesan suci dan dingin di daerah Barat karena berasosiasi dengan salju. Sementara di kebanyakan negara Timur warna putih memberi kesan kematian dan sangat menakutkan karena berasosiasi dengan kain kafan (meskipun secara teoritis sebenarnya putih bukanlah warna).

Di dalam ilmu warna, hitam dianggap sebagai ketidakhadiran seluruh jenis gelombang warna. Sementara putih dianggap sebagai representasi kehadiran seluruh gelombang warna dengan proporsi seimbang. Secara ilmiah, keduanya bukanlah warna, meskipun bisa dihadirkan dalam bentuk pigmen.

Warna netral adalah warna-warna yang tidak lagi memiliki kemurnian warna atau dengan kata lain bukan merupakan warna primer maupun sekunder. Warna ini merupakan campuran ketiga komponen warna sekaligus, tetapi tidak dalam komposisi tepat sama.
Warna kontras adalah warna yang berkesan berlawanan satu dengan lainnya. Warna kontras bisa didapatkan dari warna yang berseberangan (memotong titik tengah segitiga) terdiri atas warna primer dan warna sekunder. Tetapi tidak menutup kemungkinan pula membentuk kontras warna dengan menolah nilai ataupun kemurnian warna. Contoh warna kontras adalah merah dengan hijau, kuning dengan ungu dan biru dengan jingga.
Warna panas adalah kelompok warna dalam rentang setengah lingkaran di dalam lingkaran warna mulai dari merah hingga kuning. Warna ini menjadi simbol, riang, semangat, marah, dan sebagainya. Warna panas mengesankan jarak yang dekat.
Warna dingin adalah kelompok warna dalam rentang setengah lingkaran di dalam lingkaran warna mulai dari hijau hingga ungu. Warna ini menjadi simbol kelembutan, sejuk, nyaman dsb. Warna sejuk mengesankan jarak yang jauh.

Panjang gelombang warna yang masih bisa ditangkap] manusia atau daerah tampak spektrum dari radiasi elektromagnetik berkisar antara 380-780 nanometer. Radiasi yang tersebar secara merata akan tampak sebagai cahaya putih dan yang akan terurai dalam warna-warna spektrum bias dengan adanya penyaringan oleh prisma atau kisi-kisi pelontaran (difraction grating) yang dipersepsikan sebagai sinar kosmik/foton (lembayung, indigo, biru, hijau, kuning, jingga, merah)

Hubungan antara warna yang terserap dengan warna tampak dijelaskan secara rinci oleh Mohler yang dapat disimpulkan bahwa tiap-tiap warna terletak pada daerah panjang gelombang yang sempit, di mana pasangan dari warna terserap dan warna tampak panjang gelombang yang sama atau disebut warna pelengkap/komplementer atau warna pengurangan/subtraksi.

Warna merupakan hasil dari suatu perangkat kompleks (dari) respon faali maupun psikologis terhadap panjang gelombang tampak, yang jatuh pada retina (selaput jala) mata. Penginderaan warna ditimbulkan oleh berbagai proses fisis. Hitam dianggap sebagai ketidakhadiran seluruh jenis gelombang warna. Sementara putih dianggap sebagai representasi kehadiran seluruh gelombang warna dengan proporsi seimbang. Jika panjang gelombang dengan rentang (range) sempit jatuh pada retina akan diamati warna-warna individu.

Hubungan antara penyerapan cahaya dengan panjang gelombang dikemukakan dengan menggabungkan hukum Lambert dan Hukum Beer yang didukung oleh aturan Kubelka-Munk. Berkebalikan dengan teori warna, di dalam teori pigmen sensasi putih dianggap sebagai absennya seluruh pigmen.

Teori Brewster pertama kali dikemukakan pada tahun 1831. Teori ini menyederhanakan warna-warna yang ada di alam menjadi 4 kelompok warna, yaitu warna primer, sekunder, tersier, dan warna netral. Kelompok warna ini sering disusun dalam lingkaran warna brewster. Lingkaran warna brewster mampu menjelaskan teori kontras warna (komplementer), split komplementer, triad, dan tetrad.

Pada tahun 1876 Witt menyatakan bahwa molekul zat warna merupakan gabungan dari zat organik yang tidak jenuh, kromofor sebagai pembawa warna dan auksokrom sebagai pengikat antara warna dengan serat. Secara lebih luas  zat warna tersusun dari hidrokarbon tak jenuh, Chromogen, Auxocrome dan  zat aditif (migration, levelling, wetting agent, dan sebagainya) .

Zat organik tak jenuh umumnya berasal dari senyawa aromatik dan derivatifnya (benzene, toluene, xilena, naftalena, antrasena, dsb.), Fenol dan derivatifnya (fenol, orto/meta/para kresol, dan sebagainya), senyawa mengandung nitrogen (piridina, kinolina, korbazolum, dan sebagainya).

Chromogen adalah senyawa aromatik yang berisi Chromopores, yaitu gugus tak jenuh yang dapat menjalani transisi p ® p dan n ® p (teori eksitasi transisi elektron).Khromofor merupakan zat pemberi warna yang berasal daari radikal kimia, seperti:

Kelompok nitroso: -NO, Kelompok nitro: -NO2, Kelompok azo: -N=N, Kelompok ethyline: >C=C<, Kelompok carbonyl: >C=O, Kelompok carbon-nitrogen: >C=NH dan -CH=N-, Kelompok belerang: >C=S dan ->C-S-S-C<. Macam-macam zat warna dapat diperoleh dari penggabungan radikal kimia tersebut dengan senyawa kimia lain. Sebagai contoh kuning jeruk (orange) diperoleh dari radikal ethylene yang bergabung dengan senyawa lain membentuk Hydrokarbon dimethyl fulvene.

Auxochrome, (Yunani ; auxanein, “meningkatkan”) yaitu gugus yang tidak dapat menjalani transisi p ® p, tetapi dapat menjalani transisi elektron n. Auksokrom merupakan gugus yang dapat meningkatkan daya kerja khromofor sehingga optimal dalam pengikatan. Auksokrom terdiri dari golongan kation yaitu –NH2, -NH Me, –N Me2 seperti -+NMe2Cl-, golongan anion yaitu SO3H-, -OH, -COOH, seperti –O-; -SO3-, dsb. Auxochrome juga merupakan radikal yang memudahkan terjadinya pelarutan: -COOH atau –SO3H. dapat juga berupa kelompok pembentuk garam: – NH2 atau –OH. Kebanyakan zat organik berwarna adalah hibrida resonansi dari dua struktur atau lebih. Penggolongan zar warna dapat dikatagorikan bermacam-macam menurut parameter yang dijadikan rujukan, sebagai contoh penggolongan zat warna berdasarkan cara diperolehnya, yaitu:

§  Zat warna alam
Zat warna yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, misalnya; Nila (indigo): warna biru, kulit batang jeruk : warna kuning, ketapang: warna coklat kehitaman, dan sebagainya. Zat warna dari binatang, misalnya; lendir kerang: warna merah, caro: merah tua, dan sebagainya. Zat warna dari mineral, misalnya; Fe: warna coklat, Mn: warna merah, Cr: warna hitam, dan sebagainya.
§  Zat warna buatan
Suatu zat warna yang dibuat oleh manusia, baik semi sintetik maupun full sintetik, misalnya zat warna asam, basa, direct, naftol, dan sebagainya.

Selain zat warna dapat digolongkan menurut sumber diperolehnya, yaitu zat warna alam dan sintetik, Van Croft membaginya berdasarkan pemakainnya, misalnya:
·         Zat warna subtantif yaitu Warna yang langsung dapat mewarnai serat.
·         Zat warna reaktif yaitu warna yang memerlukan obat bantu pokok supaya dapat mewarnai serat.
Hennek membagi zat warna menjadi dua bagian menurut warna yang ditimbulkannya, yaitu:
·         Zat warna monogenetik, apabila memberikan hanya saru warna.
·         Zat warna Poligenetik, apabila memberikan beberapa jenis warna.
Akan tetapi, penggolongan yang umum adalah berdasrkan konstitusinya yaitu “Color Index” volume 3, atau berdasarkan bentuk kimia zat warna. Penggolongan lain yang penting pula terutama bagi pencelupan adalah pembagian menurut cara pemakaiannya.

Zat warna juga diperoleh dari senyawa anorganik dan dari mineral alam. Zat warna yang diperoleh dari senyawa anorganik dan dari mineral alam sering disebut dengan pigment(tahun 1935 mulai dikenal pigmen yang mempunyai kromofor). Beberapa contoh warna pigmen yang berasal dari senyawa anorganik dan mineral alam adalah sebagai berikut: Warna putih: Titanium dioksida, Seng oksida, Seng sulfit, Timbal sulfide; Warna merah: Besi oksida, Kadmium merah, Timbal merah, Toners & lak; Warna hitam: Graphite, Carbon black, Lengas lampu, Magnetite black; Warna biru: Ultramine, Cobalt biru, Besi biru, Tembaga Pthalocyanine; Warna kuning: Seng kromat, Ferit kuning, Kadmium liyhopone, Ocher; Warna metalik: Aluminium, Debu seng, Serbuk Tembaga. Sedangkan, pigmen dari senyawa organik, misalnya ftalosianina, monoazo, diazo, antrakuinon, tioindigo, dan sebagainya.

Warna perairan ditimbulkan oleh adanya bahan organik dan bahan anorganik karena keberadaan plankton, humus, dan ion-ion logam (misalnya besi dan mangan)

serta bahan-bahan lain. Adanya oksida besi menyebabkan air berwarna kemerahan, sedangkan oksida mangan menyebabkan air berwarna kecokelatan atau kehitaman. Kadar besi sebanyak 0,3 mg/liter dan kadar mangan sebanyak 0,05 mg/liter sudah cukup dapat menimbulkan warna pada perairan (Peavy, et al, 1985). Kalsium karbonat yang berasal dari daerah berkapur menimbulkan warna kehijauan pada perairan. Bahan-bahan organik, misalnya tanin, lignin, dan asam humus yang berasal dari dekomposisi tumbuhan  yang telah mati menimbulkan warna kecokelatan.

Warna dapat menghambat penetrasi cahaya ke dalam air dan mengakibatkan terganggunya proses fotosintesis. Untuk kepentingan keindahan, warna air sebaiknya tidak melebihi 15 Pt-Co. Sumber air untuk kepentingan minum sebaiknya memiliki warna antara 5 – 50 Pt-Co. Perbedaan warna pada kolom air menunjukkan indikasi bahwa semakin dalam perairan, semakin tingi nilai warna karena terlarutnya bahan organik yang terakumulasi di dasar perairan.

Air tidak menyerap semua gelombang sinar spektra matahari dengan sama kuatnya. Dari kedua ujung spektra sinar (sinar dan violet) terlihat bahwa sinar merah lebih banyak disebarkan (diffus) sehingga oleh karenanya warna air laut semakin dalam selalu dimulai bening kemudian biru sampai biru kehijau-hijauan di dalam air. Penyerapan sinar di dalam air sesungguhnya dilakukan oleh partikel-partikel yang ada di dalamya, seperti sedimen, deditrus, binatang atau tumbuh-tumbuhan air. Semakin banyak partikel di dalam sistem air, maka semakin tinggi tingkat absorbsi. Oleh karenanya, di dalam air dibandingkan dengan di udara; penyerapan sinar lebih tinggi di dalam air.

Warna di dalam air terbagi menjadi dua (yaitu: Warna semu (apparent color), adalah warna yang disebabkan oleh partikel partikel penyebab kekeruhan (tanah, pasir dll.), partikel/dispersi halus besi dan mangan, partikel-partikel mikroorganisme (algae/lumut), warna yang berasal dari pemakaian zat warna oleh industri (tekstil, pabrik kertas, dll.), seperti bahan pencelup, cat, pewarna makanan dll.

Warna sejati (true color)adalah warna yang yang berasal dari penguraian zat organik alami, yaitu zat humus (asam humat dan asam fulfat), lignin, tanin, dan asam organik lainnya.

Seperti telah dijelaskan di atas, warna di dalam air terbagi menjadi dua (2), yaitu:
1.      Warna sejati
Warna yang yang berasal dari penguraian zat organik alami, yaitu zat humus (asam humus dan asam flufik), lignin, di mana merupakan sekelompok senyawa yang mempunyai sifat-sifat yang mirip. Senyawa ini menyebabkan warna di dalam air yang sukar dihilangkan terutama jika konsentrasinya tinggi dan memerlukan pengolahan dengan kondisi operasional yang khusus/berbeda dengan penghilangan warna semu.
Karakteristik warna sejati pada air adalah:
§  Air berwarna kuning terang sampai coklat-merah
§  Air relatif jernih
§  pH air relatif rendah, di bawah 6 (rata-rata 3 – 5)

2.      Warna semu
Warna semu adalah warna yang disebabkan oleh:
§  Partikel partikel penyebab kekeruhan (tanah, pasir dll.)
Zat ini lebih mudah dihilangkan dibandingkan dengan penyebab warna lainnya, biasanya didalam air berbentuk koloid.
§  Partikel/dispersi halus besi dan mangan
Zat-zat ini pada konsentrasi yang sangat rendah, tidak dapat diterima didalam penyediaan air untuk perumahan maupun industri. Sedikit besi dan mangan dapat menyebabkan warna kecoklatan dalam air yang diproduksi.
§  Partikel-partikel mikroorganisme (algae/lumut)
Warna di dalam air yang disebabkan oleh mikroorganisme, seperti algae pembentuk warna (seperti: blue – green algae).
§  Warna yang berasal dari pemakaian zat warna oleh industri (tekstil, pengrajin batik, pabrik kertas, dll.), seperti bahan pencelup, cat, pewarna makanan, dll.

Zat warna tekstil merupakan suatu senyawa organik yang akan memberikan nilai COD dan BOD. Sebagai contoh dari basil percobaan di laboratorium BBT, air limbah tekstil yang mengandung beberapa zat warna reaktif sebanyak 225 mg/L mempunyai COD 534 mg/L dan BOD 99 mg/L. Sampai saat ini, warna air akibat limbah tekstil masih merupakan masalah yang belum terpecahkan sampai tuntas.

Karakteristik warna sejati pada air antara lain ialah air berwarna kuning terang sampai coklat-merah, air relatif jernih, pH air relatif rendah yaitu di bawah 6 (rata-rata 3 – 5). Oleh karena itu, air dengan pH < 4,5 tidak mengandung alkalinitas.

Pemeriksaan warna ditentukan dengan membandingkan secara visual warna dari sampel dengan larutan standar warna yang diketahui konsentrasinya. Kebanyakan metode yang dipakai pada pemeriksaan warna air di instalasi pengolahan air menggunakan metade standar warna Platina-Kobalt dengan satuan mg/L Pt-Co baik dilakukan dengan instrumen Colorimetri maupun yang lebih sensitif, yaitu spektrofotometri.

Walaupun, beberapa metode pengukuran warna tersedia, metode yang melibatkan perbandingan dengan warna standar lebih sering digunakan. Tabung perbandingan warna berisi suatu seri standar yang dapat digunakan untuk perbandingan secara langsung sampel air yang telah disaring untuk menghilangkan warna tampak (apparent color). Hasilnya ditunjukkan dalam unit warna sesungguhnya (TCU) di mana satu unit sebanding dengan warna yang dihasilkan oleh 1 mg/L platina dalam bentuk ion kloroplatinat.

Perairan alami tidak berwarna. Air dengan nilai warna lebih kecil dari 10 Pt-Co biasanya tidak memperlihatkan warna yang jelas. Air yang berasal dari rawa-rawa yang biasanya berwarna kuning-kecokelatan hinga kehitamanan memiliki warna sekitar 200-300 Pt-Co, karena adanya asam humus. Hubungan dengan puing-puing organik seperti daun, batang pohon, rumput atau kayu, air mengambil tannin dan asam humus dan berwarna coklat-kekuningan. Besi oksida menyebabkan air kemerahan dan mangan oksida menyebabkan air coklat atau kehitaman. Limbah industri dari tekstil dan penggunaan zat pewarna, produksi pulp dan kertas, pemrosesan makanan, produksi bahan kimia dan pertambangan, penyulingan dan rumah potong menambah zat pewarnaan pada air di aliran sungai.