活性染料的染色原理主要在於其分子中含有的活性基團能與纖維素的羥基或蛋白質纖維中的氨基發生化學反應，形成共價鍵。
活性染料也稱為反應性染料，這類染料在水溶液中以陰離子形式存在，能在特定條件下與纖維素纖維（如棉）或蛋白質纖維（如毛）發生鍵合反應。在染色過程中，活性染料的反應基團與纖維之間形成化學鍵，從而將染料牢固地固定在纖維上，這種化學鍵合不僅提高了染料的耐洗和耐摩擦牢度，還使得染色棉纖維具有較高的色彩堅牢度。
活性染料的染色過程通常涉及染料分子中的活性基團與纖維素的羥基之間的親核取代反應或親電性添加反應。例如，某些活性染料中的氯原子在鹼性介質中能與纖維素纖維的羥基發生取代反應，形成「染料—纖維」化合物。此外，活性染料中的乙烯碸基等活性基團也能與纖維素纖維發生化學反應，形成共價鍵。
在染色完成後，皂洗劑用於去除未固著在纖維上的染料、水解染料和染色助劑等，以確保染色產品的清潔和色澤的純正。