Kleurstof is een gekleurde substantie die zich chemisch hecht aan het substraat waarop het wordt aangebracht. De meeste kleurstoffen zijn synthetisch, dat wil zeggen door de mens gemaakt uit petrochemicaliën.Naast pigmentatie hebben ze een reeks toepassingen, waaronder organische kleurstoflasers, optische media (CD-R) en camerasensoren (kleurenfilterarray).