黄酮类化合物多为结晶性固体，少数为无定型粉末，如黄酮苷类。游离的各种苷元母核中，除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有旋光性外，其余则无光学活性。苷类由于在结构中引入糖分子，故均有旋光性，且是左旋。黄酮类化合物是否有颜色与分子中是否有交叉共轭体系及助色团（-OH、-CH3等）的种类、数目以及取代位置有关。一般情况下，黄酮、黄酮醇及其苷类多显灰黄色至黄色、查耳酮为黄色至橙黄色，而二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮类，不具有交叉共轭体系或共轭链短，故不显色（二氢黄酮、二氢黄酮醇）或显微黄色（异黄酮）。
在上述黄酮、黄酮醇分子中，尤其在 7-位及 4′-位引入助色团-OH 或-OCH3等后，因其促进电子位移、重排，而使化合物的颜色加深。但将-OH、-OCH3引入其他位置影响较小。
花色素及其苷元的颜色随 pH 不同而不同，一般显红色（pH＜7）、紫色（pH=8.5）、蓝色（pH＞8.5）等。
