色差有三个定义：
1.不同波长的光会以不同程度进行色散。
白光在经过透镜时会发生色散，形成紫外波段、可见波段和红外波段范围内各种波长的光线。因此，透镜所成的像会带有彩色边缘，这就是色差。色差仪的测试原理也是基于光线变化来进行的，最早的色差仪是根据光学的三刺激值原理研发的。光学系统实际成像与理想成像之间的差异被统称为像差，而色差是像差中的一种，它是由于透射材料的透射率随波长不同而引起的，因此只有在多色光下才能显现出来。
2.色知觉差异的定量表示
通过明度、色调和彩度这三个颜色属性的差异来表示。明度差表示颜色的浅深程度不同，色调差表示颜色的偏向红、偏向蓝等差异，彩度差表示颜色的鲜艳程度不同。在工业和商业中，色差评定非常重要，主要用于生产中的配色和产品的颜色质量控制。现代的色差评定方法根据国际照明协会（CIE）推荐的标准色差公式，使用色差仪器和电脑进行测量计算，以精确的数字表示。常用的色差公式包括CIE1976L*a*b*和CIE1976L*u*v*等。
3.样品间的颜色差异
比如说，当我们染同样颜色的皮革时，可能会发现不同批次的颜色并不一致，或者同一批次染色的皮革中出现多种颜色差异，这种现象就被称为色差。绒面皮革尤其容易出现色差。色差可以指同一张皮革不同部位的颜色差异，也可以指同一批次加工的皮革之间存在的颜色差异，还可以指不同批次染同一颜色的皮革之间的颜色差异。正因为如此，染色行业对色差的要求非常高，这也是色差仪广泛应用的行业之一。
