Embora alguns pigmentos ou corantes utilizados numa pintura possam sofrer alterações ao longo do tempo que se traduzem numa mudança de cor, na maior parte dos casos o escurecimento e o amarelecimento de uma pintura são devidos à alteração dos aglutinantes ou, principalmente, dos vernizes.
Não obstante os aglutinantes e os vernizes tenham natureza semelhante, os vernizes alteram-se muito mais pelo simples facto de, quando presentes, constituírem a camada mais exterior de uma pintura. Nessa posição estão mais em contacto com os agentes químicos responsáveis pelas alterações, particularmente o oxigénio, e absorvem mais a radiação a que a obra é submetida, especialmente a radiação ultravioleta, que acelera as reacções químicas que já ocorreriam na sua ausência e promove outras. Em resultado destas reacções, formam-se algumas substâncias que conferem cor amarela à camada de verniz onde se encontram. Por outro lado, aos poucos, esta camada pode incorporar poeiras, partículas de fumo e outras sujidades que vão estar na origem do escurecimento. Assim, a remoção, por solventes, da camada superficial de verniz, frequentemente, restitui as cores originais a uma pintura.
Nalguns casos, porém, o escurecimento pode também resultar da alteração dos pigmentos, devido à reacção destes entre si ou, sobretudo, com alguns poluentes atmosféricos, designadamente o sulfureto de hidrogénio ou outros compostos de enxofre. São particularmente vulneráveis a esta alteração pigmentos que têm o chumbo ou o cobre na sua composição (como sucede, entre outros, respectivamente, com o branco de chumbo, tão abundantemente utilizado ao longo de vários séculos, e diversos pigmentos de cor verde, como o verdete).
Estas alterações ocorrem mais dificilmente em obras pintadas a óleo do que naquelas em que o aglutinante é de outro tipo (por exemplo, têmpera ou aguarela) em virtude de o óleo, de certa forma, isolar mais as partículas dos pigmentos do contacto com a atmosfera.