对色脉的提出始于《内经》，《内经》有“色脉诊法”、“色脉尺诊法”的提出，虽然《内经》对色、脉诊各有专门论述，并且亦有四诊的专论，但《内经》既然以诊经络为特点，在诊经络中色诊和脉诊又为主要内容，因此色诊与脉诊的关系相当密切，往往相提并论。
色脉与气血运行有关，面气血运行又与经络密切相关，因为经络是气血运行的径路。某些提法与现代医学之循环系统类似。《灵枢·经水》说：“经脉者，受血面营之。”《素问·离合真邪论》亦说：“经之动脉，其至也，亦时陇起，其行于脉中，循循然。其至于寸口中手也，时大时小……”《灵枢·经脉》也有“诸脉之浮而常见者，皆络脉也”的说法，虽然中医无血液循环之说，但对于营卫气血在经络脉中的运行，论述颇为详尽，如《灵枢·邪客》：“营气者，泌其津液，注之于脉，化以为血。”《素问·痹论》：“荣者水谷之精气也……故循脉上下贯五脏、络六腑也。”说明营气循行于脉中，营气能化生血液，从营气的运行也可以看出中医对血液循环的认识，营气的运行是循经脉而行的，其运行次序是起源于中焦脾胃，首先循行到手太阴肺经，由手太阴肺经传注于手阳明大肠经，再传至足阳明胃经，再依次传注于足太阴脾经，手少阴心经，手太阳小肠经，足太阳膀胱经，足少阴肾经，手厥阴心包络经，手少阳三焦，足少阳胆经，足厥阴肝经，最后又传注到手太阴肺经。这样构成了营气通过十二经脉而运行流注于全身的循环通路。除此之外，营气的运行尚有分支，如由手太阴肺经传注于任脉，经膺、颈部上行至口鼻，连督脉，经巅顶向下循背脊，绕阴部，连任脉，上行胸腹，复与手太阴肺经相接（见《灵枢·营气》）。由此可见，《内经》已提出了通过经络的联系，形成了人体气血循环的概念。
另外，中医学所提出的经脉之气当不止营气一种，当包括卫气、元气、宗气等，而且经络又包括经脉、络脉、奇经、经别等，它们运行规律并非一个方面，而且交又联结的。仍以营气为例，其循行经路很多，营气可以由手太阴肺经向下直接循行于手脊和拇指部位，但其脉气则逐渐变得微小，而且由集中面分散，又从拇指回复向上运行。
除营气以外，卫气的运行布散更为广泛，与营气的运行更为不同。因为卫气是“水谷之悍气”、“懔疾滑利”无处不到，虽然《内经》有“营行脉中，卫行脉外”的提法，实际上卫气既行于脉外亦行于脉中，因此说它无处不到。如《灵枢·经脉》说：“卫气先行皮肤，先充络脉”，《素问·五脏生成》也说：“人有大谷十二分……此皆卫气之所留止，邪气之所客也，针石缘面去之。”张景岳《类经-经络类》亦说：“营中未必无卫，卫中未必无营。”基于此种论点，我们可“认为卫气无处不到，与营气相互依赖，因此色、脉均可以通过营卫气血的运行而表现出来，气血密布周身，才能诊察色脉变化。《灵枢·邪客》还提出：“卫气者，出其悍气之慓疾，而先行四末分肉皮肤之间，而不体者也。”《甲乙经·卷一》也提出：“卫气之在身也，下往来无已。”《素问·脉要精微论》提出：“夫脉者血之府也。”《灵枢·决气》又提出：“壅遏营气令无所避，是谓脉。”这些都可作为中医学关于血液循环的根据。除此之外，宗气在经络中的作用亦很重要，宗气能通贯心肺两脏，与肺之呼吸，心之搏动密切相关，如《灵枢·邪客》所说：“宗气积于胸中，出于喉咙，以贯心脉，而行呼吸焉。”如果宗气不能贯心脉而运行则会出现循环障碍，如《灵枢-刺节真邪》所说：“厥在于足，宗气不下，脉中之血，凝而留止。”
色诊是用望诊的方法观察络脉，亦是诊络的方法，脉诊是触摸按压有脉冲的经脉，色诊是观察不易触摸到的络脉，因此色诊与经络关系同样密切相关。《灵枢，邪气脏腑病形》谈到：“十二经脉，三百六十五络，其血气皆上于而而走空（孔）窍。其精阳之气上走于目而为睛，其别气走于耳而为听。其宗气上出于鼻而为臭……其气之津液，皆上熏于面。”虽然十二经脉中主要是阳经上行于头而，但隶属于十二经脉的经别之循行亦达头面。十二经脉“内属于腑脏，外络于支节”，其内属腑脏的分支即为经别，这些经别都进入内脏后再出于头面部，如阳经经别人腑脏后又浅出于颈项，复合于原十二经脉中之阳经；阴经经别分出后又同其相为表里关系的阳经经别并行或会合，复又会合于其有表里关系的阳经经脉。因此说面部是经络脏腑之气汇合的重要部位，而部色诊的异常表现必然反映出经络脏腑的异常。
通过络脉的分布，以及络脉所反映的色诊内容和它们之间的关系，可以看到与现代医学的循环，微循环系统有类似之处。络脉是经脉的分支，从较大的络脉分出的细小分支称为“孙络”，浮现于皮肤表层能观察到的为“浮络”，即《灵枢·经脉》所说“诸脉之浮而常见者”一类，中医又把浮络中所观察到的微血管叫做“血络”。由此可见经脉一再分出小的支脉，经络径路逐渐变小，而散布面积逐渐扩大，络脉较经脉细小并且呈网络状分布，类似现代医学之动脉网及微循环系统。《难经·二十七难》：“络脉满溢，诸经不能复拘。”正是说明络脉由线向网状的扩散，并且认为皮肤、肌肉是络脉密布的部位，络脉渗灌的部位即是扩大的而，色诊内容即是诊络脉以察病，如《灵柩·经脉》：“凡诊络脉，脉色青，则寒、且痛；赤则有热。”《索问·经络论》：“寒多则凝泣，凝泣则青黑；热多则淖泽，淖泽则黄赤。”
色诊又与经络系统中的皮部相关，皮部是人体暴露于外的最浅表部分，经络系统中的十二皮部，有其各自的分布范围，此即《素问·皮部论》所说的：皮部以经脉为纪。浮络即与皮部相联又分布在皮部范围，从色诊角度所观察的变化，实际就是皮部的浮络变化。色诊的变化决定于浮络中的营卫气血运行情况。文献中记载的青紫色多痛证，暗黑色多痹证，黄赤色多热证，苍白色多虚证。实际是皮都浮络颜色的表现。