敦煌大量的壁画充分显示出色彩的高度表现力和感染力，其色彩结构的规律性、色彩的丰富性、色调的多样性，体现出极高的艺术价值，体现出我国传统绘画色彩的发展演化进程。隋、唐时期是敦煌壁画艺术发展的繁荣阶段。敦煌壁画在我国传统绘画中占有重要地位，敦煌壁画的产生与佛教的兴起密切相关，就内容而言，与佛教的发展有相同之处，形式上可以看出中国美术的发展之路。有人把壁画的色彩比作大树的年轮，使我们在欣赏不同朝代的壁画时，可以深切地感受到当时的创作风格和时代性。
根据色彩的运用，我们可以把敦煌壁画分为四个阶段，从北魏、隋代、唐代，以及五代之后。四个阶段分别是色彩运用的萌芽期、发展期、鼎盛期和衰退期。北魏时期壁画在用色上主要有以下特点：色彩对比鲜明，用色单纯朴实，色调和谐统一。正因为这些特点，使得早期敦煌壁画色彩获得较高的认可和评价。在绘画技术还不成熟的初期，壁画艺术总是带有稚拙阶段的一些造型特征，然而色彩上却取得了惊人的美感效果。绘画技术的稚拙状态与色彩结构的高级美感在壁画中相结合，体现了早期壁画的主要特点。
257窟是具有北魏时期壁画特征的典型洞窟，其中最突出的是其色彩特征。该窟的色调浓烈而深沉，造型生动而稚拙，色彩的强烈对比，色彩之间的相互协调搭配，使人体会到和谐的色彩感觉。
使用暖土红色作壁画的底色，与画面中的石绿、石青构成强烈的冷暖对比，加之黑、白、灰色进行调和，展示出浑厚明快的暖色调。
隋代壁画在色彩种类上丰富了许多，如青靛、土绿、朱红、金色和各种不同深度的灰色，增加了颜色的明度。这一时期的壁画色彩大部分采用两种或三种颜色调配而成，使壁画色彩由原来的“单纯色”转向“复合色”。调色方法的不断尝试，突出表现在对黑、白、灰的创新运用上。把红、绿、黄、蓝各种颜料与黑色进行调和，使沉闷的黑色变为具有冷暖色彩倾向的深重色，使色调结构更加和谐，使看上去枯燥乏味的黑、白、灰色有了色彩感觉，这一进步使壁画的色调与调和色系保持一致的色调倾向。
302窟最具有隋代壁画的色彩特点。壁画中呈现出常用的三色对比结构，三色也就是粉绿、土红、淡紫。其中，土红色与淡紫色体现冷暖的对比变化，而土红与不同深浅的粉绿产生多样的对比效果。
唐代，人们对装饰色彩进行了探索与创新，隋唐时期是敦煌壁画艺术发展的最辉煌阶段。在色彩表现形式和色调多样化方面不断努力，追求色彩的变化和丰富感。人们发现，使用颜色种类的多少并不是营造色彩的丰富感的关键，人们通过反复尝试，发现丰富的色彩效果是要多种色彩对比相互作用和影响才能产生的。例如，同类颜色之间的冷、暖对比，不同深浅颜色之间的对比，最重要的在于巧妙地配合运用中间色与调和色。中唐25窟画面中各种暖色又通过深浅的丰富变化营造出复杂的画面层次感，不同层次的绿色的深浅变化使冷色系也表现出多种变化，再配以中间色与调和色的调节烘托，使对比色调更加和谐，并呈现出丰富的色彩效果。
艺术家的审美情趣和个性主要体现在画面的色调变化中，艺术家们将颜色概括成几种单纯的色块，在画面中进行组织安排，形成类似于套色版画的效果。在209窟的《说法图》可以看出，底色是乳黄色，画面的主体菩萨像为棕褐色色调，明度较高的乳黄色和棕褐色产生了同一色系的深浅变化，周围的颜色予以点缀衬托，呈现出既和谐又丰富的色彩氛围。其结构不同于以往对比色调，而是在和谐之中呈现变化，单纯之中又追求丰富，显示出色彩的和谐之美。通过观察可以看出敦煌壁画色彩效果与人物肤色的多样变化有密切的关系。肤色的变化对色调的丰富、和谐起着重要作用。
画面中很大一部分面积都是由人物的身体以及面部构成，人物又是画面的中心主体，最容易引起关注。在唐代壁画中可以看出各种各样的肤色，有灰乳白、肉白甚至还有褐、黑等。可以发现有很多佛像的肤色都是采用赭红、褐、黑、灰这些深颜色进行描绘，普通的肉色反而不多，用色十分大胆。
从晚唐至五代之后壁画进入了发展的衰退时期，画面开始追求鲜艳的色彩。黑色、灰色和白色等调和色被忽略，画面不再重视色彩的和谐。这一时期更加注重的是画面的精细程度，用色上缺少了与调和色的搭配使用，石绿色泛滥，壁画的色彩变得很轻浮，失去了深重朴实的色彩效果。宋元代时期出现了截然相反的现象，受文人画和宋代宫廷画的影响，极力追求墨色的丰富变化，鲜艳明快的色彩用得很少，与之前重色轻墨的用色观念不同，推崇重墨轻色的用色理念，在色彩的运用上更加注重色彩的和谐。
现代重彩画家从敦煌壁画中受到很大的启发。敦煌壁画对重彩的影响，除了在构图、线条等方面，更体现在矿物色的应用。
矿物色在敦煌壁画色彩表现中起重要作用，同样也是工笔重彩的主要画材。敦煌在矿物色在色相上就有几十种，古代矿物色经过不断的发展、丰富形成了现代矿物色。其次是敦煌壁画中矿物石色应用之美感、沧桑之美感、各色块显现出的色彩重叠之美感、底色基调对画面之美感的衬托作用，带给工笔重彩艺术家无限的灵感，敦煌壁画展现了东方色彩的无限魅力，使艺术家们对敦煌壁画进行临摹、研究，通过创新，呈现出更多的佳作。
