ปฏิกิริยาทางเคมีที่ทำให้อาหารเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล ปฏิกิริยาการเกิดสีน้ำตาลเกิดขึ้นได้ระหว่างการแปรรูปและเก็บรักษา สามารถแบ่งปฏิกิริยาได้เป็น 2 ประเภทหลัก คือ

• ปฏิกิริยาการเกิดสีน้ำตาลที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ (enzymatic browning reaction)
• ปฏิกิริยาการเกิดสีน้ำตาลที่ไม่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ (non enzymatic browning reaction) หรือเรียกว่า ปฏิกิริยาเมลลาร์ด (Maillard reaction)

นอกจากนี้ยังมีปฏิกิริยาการเกิดคาราเมล (caramelization) ซึ่งเกิดจากการเผาไหม้น้ำตาลที่อุณหภูมิสูง ได้เป็นสารสีน้ำตาลและมีกลิ่นหอม จึงใช้เป็นสีผสมอาหารได้