根據試液顏色深淺的程度，把試液與顏色深淺程度不同的已知標準溶液相比較，來確定物質含量的方法。
1729年P.包蓋爾提出了包蓋爾定律，即組成相同的呈色溶液，如液層厚度相等時，則色的強度相同。1760年J.H.朗伯特提出與包蓋爾定律近似的朗伯特定律，即濃度相同的呈色溶液，色的強度與液層的厚度成比例。1852年A.比爾提出了比爾定律，即液層厚度相等時，色的強度與呈色溶液的濃度成比例。這些定律奠定了比色分析法的理論基礎。1854年J.迪博塞克和J.奈斯勒等將這些理論應用于定量分析化學領域。1873年C.維洛特首先應用分光光度法以進行光度分析。光度法不像比色法那樣比較呈色溶液顏色的強度，而是測定呈色溶液的透光度或吸光度。1874年Н。Г。葉戈羅夫首先將光電效應用于比色分析，他所設計的光電光度計就是現代光電比色計的雛型。1894年出現了浦夫立許光度計；1911年出現了貝爾格光電比色計；1941年出現了貝克曼DU型分光光度計。后來又出現自動記錄的分光光度計、示波器分光光度計、雙波長分光光度計和數字顯示分光光度計等。光度法的靈敏度和準確度不斷提高，應用范圍也不斷擴大。
比色分析法如以肉眼觀察比色管來比較溶液顏色的深淺以確定物質含量的，稱為目視比色法。利用光電池和電流計來測量通過有色溶液的透射光強度，從而求得被測物質含量的方法叫作光電比色法；所用的儀器稱為光電比色計。