焦糖色素是一種水溶性的食品著色劑，它是最古老且最廣泛使用的天然著色劑，生活中處處可見它的用途，包括：酒類、飲料、滷汁、醬料、藥水、麵包、餅乾、甜品、蜜餞、霜淇淋等食品，皆可加入焦糖色素調色，目前在全球皆廣泛核准在食品中使用。
焦糖色素是以碳水化合物為原料，可能是蔗糖、大麥、小麥、玉米或其他澱粉等，經單獨加熱，或加入食品級的酸、鹼、鹽類，經過高溫焦化而成，具有糖燒焦的氣味，嚐起來略帶苦感。顏色範圍從淺黃色到黃棕色、深褐色皆有。
在國際上，世界衛生組織(JECFA)依照焦糖色素製造過程中反應物的不同，將焦糖色素分為四大類，各依其所編列之INS (國際編號系統) 和 E (歐盟認可之食品添加物)編碼，列表如下。
| 分 類 | INS No. | E No. | 說 明 | 製程添加化合物 | 常見應用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 第一類 | 150a | E150a | 單純焦糖色素 普通焦糖色素 | 無添加銨或 亞硫酸的化合物 | 威士忌 軟性飲料 |
| 第二類 | 150b | E150b | 亞硫酸鹽焦糖 色素 | 添加亞硫酸化合物 | 白蘭地 |
| 第三類 | 150c | E150c | 銨鹽焦糖色素 | 添加銨的化合物 | 啤酒 醬汁 糖果 |
| 第四類 | 150d | 150d | 亞硫酸銨鹽焦 糖色素 | 同時添加銨及 亞硫酸的化合物 | 軟性飲料 |
焦糖色素的顏色以色澤和色澤強度來決定。在國際上皆有各種不同的定義指標及計算標準可界定。
焦糖色素的色澤是指其色調或紅色特徵，依製造原料的不同，焦糖色素可能有偏黑或偏紅棕等不同色系，以適用於不同的色調用途。
色澤強度、吸光度、透光度等數值，皆是用來表示焦糖色素的顏色深淺程度用。
焦糖色素具有優良的微生物穩定性。因為它是在高溫、高壓下生產，所以它基本上是無菌的，除非是在稀釋溶液中，否則不會促成微生物生長。
世界衛生組織(JECFA) 在國際上訂定焦糖色素可以接受的每日攝入量(ADI)為：
美國食品和藥物管理局(FDA) 和歐洲食品安全機構（ESFA）皆認定焦糖色素在食物和飲料上的使用安全，並將其分類為一般認定、免認証的安全著色添加劑。一般在各級符合"良好生產規範"(GMP) 食品中可以安全地使用焦糖色素。
但近年來的研究報告指出，使用亞硫酸化（第二、四類）及銨化的焦糖色素（第三、四類），在製造過程中，所產生的４-MEI（4-甲基咪唑4-methylimidazole）等環化物，在動物試驗中有致癌疑慮。儘管目前全世界對其致癌性尚在爭議中，但有些歐美地區已對第二、三、四類的焦糖使用量提出規定限制。
除此之外，對第一類的焦糖色素，目前認定其製程和產品是對人體安全無慮的，無衍生的致癌物產生，故無每日攝取量或使用添加量的限制。
