粘土岩常见的颜色有红、紫、褐黄、灰绿、灰黑、黑色等，颜色的差异与粘土岩所含的有机碳、铁离子的氧化状态等因素有关。粘土岩的红色、紫红色是因粘土颗粒间或颗粒表面存在有分散状的高价氧化铁（赤铁矿、褐铁矿）薄膜，是强氧化条件下形成的。颜色的不同与含铁总量无关而与Fe3+与Fe2+的比值有关。绿或灰绿色是因粘土岩中的绿泥石存在或因伊利石晶格中含有Fe2+所致，或因含海绿石所引起，是弱氧化一弱还原环境下形成的。粘土岩的灰色、灰黑、黑色大多是岩石中富含有机质和分散状低价铁的硫化物（如黄铁矿）所致，为还原或强还原环境中形成的。
1）继承色主要取决于陆源碎屑颗粒的颜色，而碎屑颗粒是母岩机械风化的产物，故碎屑岩的颜色继承了母岩的颜色。如长石砂岩多呈红色，这是因为花岗质母岩中的长石颗粒是红色的缘故。同样，纯石英砂岩因为碎屑石英无色透明而呈白色。
2）自生色取决于粘土质沉积物堆积过程及其早期成岩过程中自生矿物的颜色。比如，含海绿石或鲡绿泥石的岩石常呈各种色调的绿色和黄绿色，红色软泥是因为其中含赤铁矿。
3）次生色主要是在成岩作用阶段或风化过程中，沉积岩原生组分发生次生变化，由新生成的次生矿物所造成的颜色。这种颜色多半是由气化作用或还原作用、水化作用或脱水作用，以及各种矿物（化合物）带入岩石中或从岩石中析出等引起的。岩石颜色的原生性（继承色和自生色）和次生色都可作为找矿标志。
