牵牛花不仅有很多的品种花色，而且某些品种的同一朵花在不同的时间也有可能呈现出不同颜色。例如清晨时开的蓝色牵牛花可能到了中午会逐渐转变为紫红色，而且天气越晴朗，这种变色越是明显。
同一朵牵牛花的颜色发生变化，主要原因是牵牛花里的花青素。花青素的多少不仅直接影响着花的颜色及浓淡，而且这种色素遇到不同性质的液体时，会显出不同的颜色。在中性溶液中呈现紫色；在碱性溶液中为蓝色，碱性较强时，会变成蓝黑色；在酸性溶液中就变成红色，酸性越强，颜色越红。
由于植株内液体的性质容易受外界条件的影响发生一些变化，牵牛花的颜色也就发生了相应的变化。细胞液PH值较高时，花青素为蓝紫色，而PH较低时为紫红色。
例如，花青素对二氧化碳很敏感，清晨空气中的二氧化碳比较少，这时花青素是蓝色的，到了中午，随着空气中的二氧化碳的增多，牵牛花吸收二氧化碳也增加了，体内液体酸性不断提高，花青素就从蓝色逐渐变成红色。所以，观察牵牛花的颜色，也可以从侧面了解空气中二氧化碳的变化。
再如，清晨时分，经过一夜的呼吸作用，牵牛花朵内的糖分大量减少，细胞液碱性增加，所以开蓝色的花朵，到了中午，花朵内的糖分增加，细胞液酸性增加，因此偏向红色了。
花青素积累影响因素
此外，花朵中的花青素含量会随着土壤环境及气温等条件的不同发生变化。
温度：温度对花色的影响，有些花卉表现明显，有些不明显。一般花青素系统的色素受温度影响变化较大。据研究，在蓝白复色的矮牵牛品种中，蓝色部分和白色部分的多少，受温度影响很大。如果在30℃～35℃高温下，开花繁茂时，花瓣完全呈蓝色或紫色，可是在15℃条件下，同样开花很繁茂时，花色呈白色，而在上述两者之间的温度下，就呈现蓝色和白色的比例随温度而变化。温度变化近于30℃-35℃时，蓝色部分增多；温度变低时，白色部分增多。
