ちょうど、分子内の隣り合う2つのp軌道がπ結合を形成するように、分子内の3つ以上のp軌道が共役πシステムを形成することができます。 これは、電波アンテナがその長さに沿って光子を検出するのに似ている。 一般に、π系が共役である（長い）ほど、捕獲できる光子の波長が長くなる。 つまり、分子図上で隣接する二重結合が増えるごとに、黄色い光を吸収しにくくなり、赤い光を吸収しやすくなるため、私たちの目には黄色く映るようになることが予想される。 (「共役二重結合が8個以下の共役系は紫外線領域でのみ吸収し、人間の目には無色に見える」「青や緑になる化合物は一般的に共役二重結合だけに頼らない」)
共役発色団では、電子は、芳香族系に多い単結合と二重結合が交互に並ぶことによってできる拡張π軌道というエネルギーレベル間を飛び回っています。 一般的な例としては、レチナール（光を感知するために眼に使用）、各種食品着色料、布用染料（アゾ化合物）、pH指示薬、リコピン、β-カロテン、アントシアニンなどが挙げられる。 発色団は、その構造から、スペクトルのどの波長域で吸収するかを決定している。 不飽和結合が多い共役系を長くしたり伸ばしたりすると、吸収は長波長側にシフトする傾向がある。 Woodward-Fieserの法則により、π共役系を持つ有機化合物の紫外可視光最大吸収波長を近似的に求めることができる
金属錯体発色団は、金属と配位子との錯体である。 例えば、植物が光合成に用いるクロロフィルや、脊椎動物の血液中の酸素運搬体であるヘモグロビンがその例である。 ヘモグロビンの場合はヘム基（ポルフィリン環の中の鉄）、クロロフィルの場合はクロリン型環の中のマグネシウムが金属錯体になっている。 大環状化合物環の高度に共役なπ結合系が可視光を吸収する。 また、中心金属の性質は、金属-大環状化合物の吸収スペクトルや、励起状態の寿命などの性質に影響を与えることがある。 大環状でなくとも、共役π結合系を持つ有機化合物中のテトラピロール部位は、依然として発色団として機能する。 例えば、ビリルビンやウロビリンは黄色を呈し、そのような化合物の例である。