Unter Kolorimetrie versteht man die Konzentrationsbestimmung einer Substanz in einer meist flüssigen Phase durch eine Vergleichsmessung mit einer Farbskala, die wiederum einer bekannten Konzentration der Substanz entspricht. Die Kolorimetrie darf nicht mit dem Messprinzip eines Photometers verwechselt werden. Kolorimeter erlauben z. B. auch das Messen von Substanzen, die nicht dem Lambert-Beerschen Gesetz folgen, wie etwa kolloide Lösungen und Suspensionen.
Dabei wird entweder (bei gefärbten Substanzen) die Farbintensität einer Probe direkt durch optischen Vergleich gemessen, oder die Substanz nach Überführung in ein gefärbtes Reaktionsprodukt durch eine chemische Reaktion, mit Hilfe einer geeigneten Vergleichsskala gemessen. Bei der Messung wird die Farbdichte der zu messenden Substanz direkt mit der Vergleichskala bestimmt. Bei Farbgleichheit entspricht die Konzentration der Substanz dem auf der Skala eingedruckten Wert beziehungsweise dem entsprechenden Wert in einer Tabelle.
Die Messung der Konzentration wird oft mit Hilfe eines optischen Kolorimeters bestimmt. Dieses erlaubt mit den Augen den direkten Farbvergleich der zu messenden Substanz mit einer kalibrierten Farbskala. Diese Skala, die in das Kolorimeter gesteckt wird, kann aus Gelatinefiltern, Glasfiltern oder auch einfach nur aus einer bedruckten Papierskala bestehen. Die Farbskala ist bei einem optischen Kolorimeter häufig austauschbar, um verschiedene Stoffe bzw. Konzentrationsbereiche zu messen. Seit einigen Jahren wird diese Art der Konzentrationsbestimmung zunehmend auch mit elektronischen Geräten durchgeführt. Diese messen dabei im Allgemeinen lediglich die Intensität einer gefärbten Lichtquelle und vergleichen diese (elektronisch) mit entsprechenden Werten aus einer Vergleichstabelle.