Do naturalnych barwników spożywczych są również zaliczane substancje barwne niewystępujące w świeżych produktach, ale powstające w wyniku przemian i interakcji bezbarwnych składników żywności, w czasie procesów technologicznych lub przygotowywania posiłków. Do tej grupy zalicza się karmele (E150) i melanoidy. Duże znaczenie w przemyśle mają: kurkumina (E100), ryboflawina (E101), koszenila (E120), chlorofil (E140), karmel naturalny (E150a), naturalny karoten (E160a), betanina (czerwień buraczana – E162) i antocyjany (E163).
Barwniki identyczne z naturalnymi Otrzymywane są w procesie syntezy, ale są identyczne ze związkami chemicznymi występującymi w przyrodzie. Do nich należą: ryboflawina (E101 i), beta-karoten (160 ii), ester etylowy kwasu beta-apo-8’-karotenowego (E160 f), kantaksantyna (E161g).
Barwniki syntetyczne organiczne Posiadają bardzo zróżnicowaną strukturę: mono-, di- i triazowe, triarylometanowe, ksantenowe, chinolinowe i indygoidowe. Formy tych związków rozpuszczalne w wodzie najczęściej otrzymuje się przez wprowadzenie do cząsteczki barwnika grup sulfonowych lub karboksylowych. Strącenie tych barwników w postaci soli, najczęściej glinowych, umożliwia otrzymywanie barwnych pigmentów, nierozpuszczalnych w wodzie.