使用天然的植物染料给纺织品上色的方法，称为“草木染”。新石器时代的人们在应用矿物颜料的同时，也开始使用天然的植物染料。人们发现，漫山遍野花果的根、茎、叶、皮都可以用温水浸渍来提取染液。经过反复实践，我国古代人民终于掌握了一套使用该种染料染色的技术。到了周代，植物染料在品种及数量上都达到了一定的规模，并设置了专门管理植物染料的官员负责收集染草，以供浸染衣物之用。秦汉时，染色已基本采用植物染料，形成独特的风格。东汉《说文解字》中有39种色彩名称，明代《天工开物》、《天水冰山录》则记载有57种色彩名称，到了清代的《雪宦绣谱》已出现各类色彩名称共计704种。
我国古代使用的主要植物染料有：红色类的茜草、红花、苏枋；黄色类的荩草、栀子、姜金和槐米；蓝色类的鼠李；黑色类的皂斗和乌桕等等，它们经由媒染、拼色和套染等技术，可变化出无穷的色彩。下面着重介绍一下红花和靛蓝这两种染料的制作过程。
红花
红花（又名红蓝草）可直接在纤维上染色，故在红色染料中占有极为重要的地位。红色曾是隋唐时期的流行色，唐代李中的诗句“红花颜色掩千花，任是猩猩血未加”形象地概况了红花非同凡响的艳丽效果。根据现代科学分析，红花中含有黄色和红色两种色素，其中黄色素溶于水和酸性溶液，无染料价值；而红色素易溶解于碱性水溶液，在中性或弱酸性溶液中可产生沉淀，形成鲜红的色淀。
古人采用红花泡制红色染料的过程如下：将带露水的红花摘回后，经“碓捣”成浆后，加清水浸渍。用布袋绞去黄色素（即黄汁），这样一来，浓汁中剩下的大部分已为红色素了。之后，再用已发酸的酸粟或淘米水等酸汁冲洗，进一步除去残留的黄色素，即可得到鲜红的红色素。这种提取红花色素的方法，古人称之为“杀花法”，此方法在隋唐时期就已传到日本等国。如要长期使用红花，只须用青蒿（有抑菌作用）盖上一夜，捏成薄饼状，再阴干处理，制成“红花饼”存放即可。待使用时，只须用乌梅水煎出，再用碱水或稻草灰澄清几次，便可进行染色了。“红花饼”在宋元时期之后得到了普及推广。
靛蓝
靛蓝，是一种具有三千多年历史的还原染料。战国时期荀况的千古名句“青，出于蓝而胜于蓝”就源于当时的染蓝技术。这里的“青”是指青色，“蓝”则指制取靛蓝的蓝草。在秦汉以前，靛蓝的应用已经相当普遍了。
我国人民在长期实践中，已逐渐摸索出制取靛蓝的关键技术，从而打破了蓝草染色的季节限制。古人的造靛方法如下：先将刈蓝倒竖于坑中，加水过滤，将滤液置于瓮中，按比例加入石灰，再用木棍急剧击水，加快溶解于水中的靛甙与空中氧气的接触，使之氧化成为靛蓝，沉淀后，将水除去，等靛蓝的水分完全蒸发，则可将其盛到容器内，制成蓝靛。这种造靛和染色的技术，与现代合成靛蓝染色的机理是完全一致的。
与红花一样，蓝草也可制成固体染料：先制成泥状的靛蓝，待染色时，先用酒糟发酵，发酵过程中产生的氢气、二氧化碳可将靛蓝还原成靛白。用靛白染成的白布，经空气氧化，又可显现出蓝色。靛蓝的这种发酵还原技术在春秋战国时期已开始使用，而且该种古老的方法至今仍在沿用。大约公元前100年，印度始制成靛蓝，与中国人不同，他们采用尿发酵法染蓝。
