Ym meysydd gwyddoniaeth lliw a chymwysiadau diwydiannol, mae'r rheswm pam y gall lliwiau a phigmentau roi lliwiau byw i wahanol ddeunyddiau yn gorwedd yn sylfaenol yn eu mecanweithiau ffisiocemegol unigryw. Er bod y ddau yn anelu at "ddatblygu lliw," maent yn dibynnu ar wahanol brif lwybrau i ffurfio systemau lliwio cyflenwol.
Mae hydoddedd llifynnau yn pennu bod eu mecanwaith gweithredu yn canolbwyntio ar ryngweithiadau lefel moleciwlaidd. Mae moleciwlau llifyn yn cynnwys cromofforau fel bondiau dwbl cyfun a modrwyau aromatig, sy'n gallu amsugno tonfeddi penodol o olau gweladwy ac adlewyrchu tonfeddi eraill, gan arddangos lliw felly. Pan ddaw llifynnau i gysylltiad â matrics gwlybadwy (fel ffibrau cotwm, sidan, neu bapur), gyda chymorth dŵr neu doddyddion eraill, mae'r moleciwlau'n tryledu i'r matrics ac yn rhwymo i'r grwpiau wyneb matrics trwy fondiau cofalent, bondiau ïonig, neu fondiau hydrogen, gan gyflawni gosodiad sefydlog. Er enghraifft, mae llifynnau adweithiol yn ffurfio bondiau cofalent â ffibrau cellwlos o dan amodau alcalïaidd; mae llifynnau asidig yn rhwymo i ffibrau protein trwy atyniad electrostatig. Mae'r broses hon o dreiddiad a bondio moleciwlaidd yn rhoi tryloywder ac unffurfiaeth lliw lliwio da, ond hefyd yn gosod gofynion uchel ar gydnawsedd y cyfrwng a'r amodau proses. Mae anhydawdd pigmentau yn golygu bod datblygiad eu lliw yn dibynnu ar ryngweithio ffisegol gronynnau â golau. Mae pigmentau wedi'u gwasgaru mewn resin, toddydd, neu fatricsau polymer fel gronynnau solet mân iawn. Pan fydd golau yn disgleirio arnynt, mae gwasgariad ac amsugno dethol yn digwydd ar wyneb y gronynnau; mae'r llygad dynol yn gweld y golau heb ei amsugno fel lliw. Oherwydd bod pigmentau'n glynu wrth wyneb y matrics yn unig ac nad ydynt yn treiddio i'r tu mewn, mae ganddynt bŵer cuddio rhagorol a gwrthiant mudo, gan eu gwneud yn addas ar gyfer cymwysiadau sy'n gofyn am oddefgarwch uchel i ffrithiant mecanyddol, amlygiad golau, a hindreulio. Mae pigmentau anorganig yn aml yn dibynnu ar strwythurau grisial sefydlog ac anadweithioldeb cemegol uchel i gyflawni gwydnwch; mae pigmentau organig yn cyflawni dwysedd sbectrol lliw bywiog trwy gromofforau cyfun iawn, ond yn aml mae angen triniaeth arwyneb arnynt i wella gwasgaredd a gwrthsefyll y tywydd.
Yn gyffredinol, mae datblygiad lliw llifynnau yn tarddu o rwymo hydawdd lefel moleciwlaidd ac amsugno golau, tra bod datblygiad lliw pigmentau yn cael ei ddominyddu gan wasgariad golau ac amsugno gronynnau anhydawdd. Mae deall y gwahaniaethau yn eu hegwyddorion sylfaenol yn helpu i ddewis deunyddiau yn wyddonol ac optimeiddio prosesau mewn gwahanol senarios cymhwyso, a thrwy hynny gyflawni effeithiau lliwio effeithlon a gwydn a gosod sylfaen ddamcaniaethol ar gyfer datblygu technolegau lliw gwyrdd a swyddogaethol.