Obecność poszczególnych barwników w świecie roślin uzależniona jest od środowiska życia, a przede wszystkim od ewolucyjnego zaawansowania organizmu. U roślin wyższych dominują chlorofile, zwykle jest to chlorofil a, a towarzyszą mu karotenoidy i ksantofil. W królestwie roślin występują także nieliczne wyjątki, które pozbawione są barwników asymilacyjnych (wtórnie) całkowicie, np. rośliny pasożytnicze, lub częściowo, kiedy posiadają zdolność także do odżywiania heterotroficznego. Do królestwa roślin zaliczamy: glony, mszaki, paprotniki i rośliny nasienne. Warto także zaznaczyć, że glony są grupą morfologiczno-ekologiczną, a nie oddzielną jednostką taksonomiczną. Łączy je podobna, dość prymitywna, plektenchymatyczna lub jednokomórkowa budowa i środowisko życia. Do glonów zaliczamy gromady:

- Glaukofity

- Tobołki

- Eugleniny

- Chryzofity

- Zielenice

- Brunatnice

- Krasnorosty

Niekiedy do glonów zalicza się także sinice, choć stanowią one bardzo odmienną grupę organizmów. Przede wszystkim nie zawierają one jądra komórkowego, dlatego należą pod tym względem do Prokaryota. Ale poza tym i innymi drobnymi różnicami, zamieszkują podobne lub wręcz te same środowiska, co glony, wykazują te same przystosowania, także u nich występują liczne barwniki asymilacyjne.

Chryzofity, bo ta grupa będzie tu szerzej omówiona to dość duża gromada, którą podzielić można na: Różnowiciowce, Złotowiciowce i Okrzemki. Mają one jednak kilka cech wspólnych, a jest to przede wszystkim obecność barwników żółtych i brunatnych (karotenoidowych), które towarzyszą chlorofilowi a. Większość z nich to organizmy autotroficzne, tylko wyjątkowo heterotroficzne lub holozoiczne. U wszystkich występują także podobne produkty zapasowe: tłuszcze, chryzolaminaryna, wolutyna, natomiast brak zupełnie skrobi. Większość z tych organizmów to jednokomórkowce, lub kolonie, rzadziej są to organizmy wielokomórkowe. Duże podobieństwo wykazuje także budowa ściany komórkowej, które nierzadko składa się z dwóch części i jest inkrustowana związkami mineralnymi. Rozmnażają się głównie przez podział komórki, lub płciowo, co jest znacznie rzadsze, często w niekorzystnych warunkach tworzą one różnego rodzaju przetrwalniki. Żyją one zarówno w wodach słonych, jak i słodkich.

Złotowiciowce stanowią około 100 gatunków głównie jednokomórkowych glonów o różnych formach życiowych, ale dominującą formą jest wiciowiec. Ich cechą charakterystyczną jest posiadanie niewielkiej liczby chromatoforów, zwykle jednego lub dwóch, ale o większych rozmiarach. Zawierają one chlorofil, a także karotenoidy brunatne (fukoksantyna) i żółte (luteina). Chromatofory złotowiciowców mają zwykle charakterystyczny złotobrunatny kolor, rzadko jest to zabarwienie tylko brunatne. Materiał zapasowy to tłuszcz i chryzolaminaryna. Formy bardziej prymitywne nie wytwarzają ściany komórkowej, a mogą zmieniać kształt i wytwarzać nibynóżki, natomiast formy bardzie zaawansowane wytwarzają sztywną ścianę, zbudowaną z pektyn, niekiedy wzbogaconą celulozą. Niektóre zdolne są ponadto do wytwarzania szkielecików, które częściowo okrywają komórkę. Szkieleciki zbudowane są z węglanu wapnia. Kolejną cechą charakterystyczną złotowiciowców jest wytwarzanie cyst, czyli form przetrwalnikowych. Rozmnażają się głównie bezpłciowo przez podział komórki (podłużny) lub wytwarzając ruchome pływki.

Barwniki złotowiciowców, to jak wcześniej wspomniano chlorofil, karoteny i ksantofile.

Chlorofil jest podstawowym barwnikiem asymilacyjnym u organizmów samożywnych. To właśnie w chlorofil jest pierwszym odbiorcą energii słonecznej, później przekazywanej przez szereg związków chemicznych w komórce, a następnie zużywanej do produkcji cukrów i innych związków organicznych. Rośliny wyższe zawierają chlorofil w dwóch odmianach, różniących się absorpcją światła o różnych długościach fali. Chlorofil a ma barwę niebieskozieloną, a absorbuje światło czerwone i fioletowe, natomiast chlorofil b ma kolor jasnozielony i absorbuje światło niebieskie, a także w mniejszym stopniu pomarańczowe. Występują także odmiany c i d chlorofilu, które obecne są głównie u roślin wodnych. Pod względem chemicznym chlorofil jest pochodną porfiryty, zbudowanej z czterech pierścieni pirogowych, połączonych wewnątrz jonem magnezu. DO struktury tetrapirolu został jeszcze dołączony piąty pierścień, a do całej cząsteczki dołączony jest długi, hydrofobowy łańcuch boczny fitolu, który pozwala na zakotwiczenie barwnika w błonie tylakoidów chloroplastów. Dzięki swojej specyficznej budowie chemicznej chlorofile nie tylko absorbują światło, ale reagują na nie wzbudzeniem (wybiciem elektronu), które zapoczątkowuje szereg reakcji, które napędzają fotosyntezę.

Karotenoidy to barwniki pomarańczowe, żółte i czerwone. Pod względem chemicznym są węglowodorami nienasyconymi (zbudowane tylko z C i H), rozpuszczalnymi w tłuszczach. Możemy je podzielić na karoteny i ksantofile. Do karotenów zaliczamy np. popularny beta-karoten o barwie pomarańczowej, który pełni także rolę przeciwutleniacza, będąc prekursorem witaminy A (prowitaminą). Występują powszechnie w świecie roślin, w chloroplastach obok chlorofili. Nadają one barwę kwiatom, owocom, a także korzeniom (marchewka). Odpowiadają także za żółknięcie liści jesienią. Ale przede wszystkim są barwnikami pomocniczymi chlorofili, które chronią je przed zniszczeniem przez nadmierne promieniowanie (ochrona przed fotooksydacją), stanowiąc swego rodzaju barierę rozpraszającą. Przechwytują także kwanty światła, które następnie przekazywane są na chlorofile, ponieważ te absorbują światło tylko o wąskim zakresie długości fali, a zatem poszerzają spektrum absorpcji.

Ksantofile są także barwnikami żółtopomarańczowymi, ale chemicznie nieco różnią się od karotenów, mianowicie posiadają w swojej cząsteczce tlen. Ksantofilami są m.in. luteina i fukoksantyna. Występują one w kwiatach roślin wyższych oraz u roślin niższych, np. u brunatnic.

Barwniki pochodzenia naturalnego, głównie roślinnego wykorzystywane są powszechnie przez człowieka. Stosowane są w przemyśle spożywczym, kosmetycznym, tekstylnym, papierniczym, garbarski, tworzyw sztucznych itd. Na bazie barwników naturalnych otrzymuje się także barwniki sztuczne.

Cząstkami składowymi barwników, dzięki którym posiadają one taki a nie inny kolor są chromofory, czyli takie ugrupowania atomów z wiązaniem podwójnym, które wykazuje absorpcję światła o określonej długości fali, zwykle jest to w granicach 200 nm. Inne zabarwienie występuje, kiedy sprzężone zostają sąsiednie układy chromoforowe, wówczas absorbowane jest światło o dłuższej długości fali, a barwa pogłębia się. Taki sam efekt mogą wywołać niektóre podstawniki przyłączone do ugrupowania chromoforowego (OH, -OCH3, -NHCOCH3, -Cl). To właśnie chromofory są głównym kryterium podziałowym barwników. Wyróżniamy wśród nich m.in. barwniki:

- azowe- najbardziej rozpowszechnione w przemyśle, rozpuszczalne w wodzie, charakterystyczne jest dla nich ugrupowanie -N=N-, a jednym z barwników jest oranż metylowy

- azynowe - barwi się nimi farby drukarskie, lakiery, drewno; zaliczamy do nich induliny, nigrozyny

- chinoidowe - posiadają charakterystyczne ugrupowanie: O=C6H4=O, a jednym z barwników jest alizaryna, która od wieków stosowana była do barwienia tkanin, ponieważ występuje jako glikozy w tkankach korzenia marzanki barwierskiej, a w połączeniu z metalami ciężkimi tworzy barwniki

- iminochinoidowe - wykorzystywane są jako indykatory w chemii, posiadają ugrupowanie N=C6H4=O albo N=C6H4=N, a jednym z takich barwników jest błękit indofenolowy

- dwufenylometanowe - posiadają ugrupowanie (Ar) 2C=N, a jednym z barwników jest oranż akrydyny, który wykorzystywany jest w analizie chemicznej, a także do barwienia tkanek, jako, że ma zdolność wiązania się z błoną mitochondriów

- indygoidy - przykładem barwnika jest powszechnie znane indygo (indygotyna); barwnik niebieski jest znany już od starożytności, w przyrodzie występuje w postaci bezbarwnej, jako glikozy, nie jest rozpuszczalny w widzie, ale np. w nitrobenzenie. Jest substancją wyjściową do tworzenia innych barwników, a także wykorzystywany jest w przemyśle tekstylnym do barwienia materiałów pochodzenia naturalnego tj. wełna, czy włókna roślinne.

- nitrowe - posiadające w swej strukturze resztę -NO2, do barwników tych należy m.in. kwas pikrynowy (2,4,6-trinitrofenol), obecnie rzadko wykorzystywany do barwienia, ale dawniej nadawał żółtą barwę jedwabiu, czy wełny

- nitrozowe - zawierają resztę -NO, a jednym z barwników jest tzw. zieleń trwała

- polienowe - zawierające w swej strukturze podwójne wiązanie pomiędzy dwoma atomami węgla: -C=C-, a barwnikiem należącym do tej grupy jest np. żółcień chinolinowa, mająca szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym i znana także pod skrótem E 104

- pironowe - barwnikami z tej grupy są: pyronina G i pyronina Y, tę drugą stosuje się w analizie chemicznej i barwieniu materiału genetycznego

- trójfenylometanowe - zawierające w swej strukturze ugrupowanie: (Ar)2C=Ar, a jednym z powszechniejszych barwników z tej grupy jest zieleń malachitowa, która służy do barwienia jedwabiu, wełny