木材染色分染料染色、化学着色和颜料涂色。木材颜料染色主要在原料处理阶段和装饰过程的底色处理阶段进行。

木材是一种不均质的毛细孔材料，由纤维素、半纤维素和木质素组成，木纤维中含有丰富的亲水性集团如羟基(-OH)、羧基(-COOH)原子团。木材具有复合毛细管结构，液体在特定条件下，沿毛细结构在木材中迁移，既可以从木材内排出，也可以从木材外注入。木材内液体的迁移可分为两大类：第一类为质量流，即液体在静压梯度或毛细管压力梯度作用下，沿木材结构中孔隙网络的移动，其驱动力可认为是动量梯度密度，故有时又称为动量传输;第二类是扩散，扩散有两种：气体之间的扩散，包括水蒸气在细胞腔空气中的扩散和细胞壁里结合水的扩散。染料随水溶液通过木材毛细管通道，透过木细胞壁扩散后，沉降在纤维表面上，使得木材染色。染色过程实质上是木材中某些成分(如木质素)与染料进行吸附或化学物品在木材中的某些成分(如单宁等)发生反应而使木材细胞染上颜色，即染料分子在木材中的渗透和固着两个过程。

染料在木材中的渗透过程，是染料离开染液向纤维转移并渗入纤维内部的过程。由于染料分子在染料水溶液流动方向上，沿细胞壁呈三角形染着吸附，致使渗入流动有效面积愈来愈小，渗入流量随着时间的增长而减少，最后到达某一恒定值。之后在毛细管及其他驱动力作用下，沿流动方向继续移动的同时，还向细胞壁中渗透，在这个阶段中染料分子在细胞壁上形成的三角形吸着状态，将朝着均匀吸着状态过渡。

染料在木材中的固着过程，是染液与木材组分以各种键形式结合，吸附在木材内的过程。而渗透与固着这两个过程是相互矛盾的，往往渗透性好的染料其抗流失性差。染料的渗透决定于木材的种类和所处的状态、染料分子的大小和物理化学性质、煤质的物理化学性质以及染色的外部条件，其中木材染色的外部条件包括染色的浓度、温度以及外界施加的压力等。

常用木材染色的方法按照木材的处理形态可以分为立木染色、木材染色、薄木染色、单板染色和碎料染色。

立木染色是指木材在生长过程中，通过控制生长条件或采用一些染色剂等化学药剂使木材在生长过程中就产生颜色。

木材染色通常是指对于伐倒木材在颜色上的加工处理过程。按照染料的浸注方式可以分为常压浸注、减压浸注和加压浸注等。常压浸注是在恒定的外界压力下，对木材进行浸泡处理，减压或加压浸注是借助于外界条件，改变染色木所处环境的压力，使其低于或高于外界大气压力，从而对木材进行强制的浸渍处理。