Związkami odpowiedzialnymi za barwę kwiatów są przede wszystkim flawonoidy – liczna grupa związków obecnych w chromoplastach lub wakuolach, odpowiedzialnych za barwę pomarańczową, czerwoną, niebieską, żółtą i białą. Poza flawonoidami pewną rolę odgrywają karotenoidy (żółte, odcienie czerwone i pomarańczowe). Stosunkowo niewielkie znaczenie mają inne rodzaje barwników naturalnych oraz zielone chlorofile.
Najbardziej powszechne są flawonoidy nazywane antocyjanidynami (zob. wzory poniżej, przykład po lewej stronie zestawienia). Poszczególne związki nie występują in vivo w postaci wolnej, lecz np. metylowanej lub glikozydowej – z resztami cukrowymi przyłączonymi np. w różnych pozycjach podstawowej struktury flawonoidów. Wskutek podstawienia zmienia się widmo absorpcyjne związku (przesuwa się pasmo absorpcji). Podobne efekty wywołuje powstawanie kopigmentów – kompleksów wewnątrz- lub międzycząsteczkowych i inne oddziaływania (np. powstawanie kompleksów z udziałem jonów metali).
Trzy najbardziej powszechne flawonoidy (zob.