色散，在光学中指的是光线在透过一组介质后，由于介质折射率与波长有关，所以不同颜色的光线会因折射率不同而有不同的折射角度，进而使得光线分散成不同颜色的光谱的现象。
最早提出关于色散的概念是英国科学家艾萨克·牛顿。这个概念其后得到了理论物理学方面的发展。
色散在生活中也有很多实际应用，例如光谱仪、眼镜制造等。
在气象学中，通过观察大气中的散射现象也可获得同样的结论。尤其是在彩虹的形成过程中，色散起到了重要作用。彩虹所反映的就是太阳光的白色光谱经过了雨滴的折射、反射、折射及再反射的多步作用“分解”成色彩分明的光谱。
色散在自然界中也有着很多应用。色散产生的蓝色天空及彩虹等等，都为大自然增色不少，让人类的生活更加多姿多彩。