Sowohl bei der Titration als auch bei der Kolorimetrie werden üblicherweise Farbbeobachtungen verwendet, um die unbekannte Menge einer Substanz zu bestimmen. Der zugrunde liegende Mechanismus, der die beobachtete Farbe verursacht, ist jedoch für jede Labormethode unterschiedlich.
Eine Substanz bekannter Konzentration, z. B. eine Säure, wird einer Substanz unbekannter Konzentration zugesetzt, einer Base für B. bis ein Indikator einen Farbumschlag erfährt, der anzeigt, dass Säure und Base in einem bekannten Verhältnis vorhanden sind. Durch Messen des während der Titration zugegebenen Säurevolumens kann die vorhandene Basenmenge berechnet werden.
Verschiedene Substanzen absorbieren Licht bestimmter Wellenlängen, sodass die Komplementärfarben sichtbar bleiben. Wenn Licht eine Substanz unbekannter Konzentration durchdringt, ist die absorbierte Lichtmenge proportional zur vorhandenen Substanzmenge. So kann die Konzentration aus der gemessenen Saugfähigkeit oder der beobachteten Farbintensität berechnet werden.
Der während einer Titration beobachtete Farbumschlag weist auf eine besondere Wechselwirkung der beiden beteiligten Substanzen hin. Die unbekannte Menge eines Stoffes kann aus der bekannten Menge des anderen Stoffes berechnet werden. Die bei der Kolorimetrie beobachtete Farbintensität gibt die von der jeweiligen Substanz absorbierte Lichtmenge und damit die vorhandene Substanzmenge an.