Zarówno miareczkowanie, jak i kolorymetria zwykle wykorzystują obserwacje kolorów w celu określenia nieznanej ilości substancji. Jednak podstawowy mechanizm powodujący obserwowany kolor jest inny dla każdej metody laboratoryjnej.
Substancja o znanym stężeniu, na przykład kwas, jest dodawana do substancji o nieznanym stężeniu, jako zasada na przykład, dopóki wskaźnik nie zmieni barwy, pokazując, że kwas i zasada są obecne w znanej proporcji. Mierząc objętość kwasu dodawanego podczas miareczkowania, można obliczyć ilość obecnej zasady.
Różne substancje pochłaniają światło o określonej długości fali, pozostawiając widoczne dopełniające się kolory. Gdy światło przechodzi przez substancję o nieznanym stężeniu, ilość pochłoniętego światła jest proporcjonalna do ilości obecnej substancji. Stężenie można więc obliczyć na podstawie zmierzonej chłonności lub obserwowanej intensywności koloru.
Zmiana koloru obserwowana podczas miareczkowania wskazuje, że dwie zaangażowane substancje oddziałują w określony sposób. Nieznaną ilość jednej substancji można obliczyć ze znanej ilości drugiej substancji. Intensywność koloru obserwowana podczas kolorymetrii wskazuje na ilość światła zaabsorbowanego przez daną substancję, a co za tym idzie na ilość obecnej substancji.