Для производства цветных карандашей используются соединяющее вещество, цветные пигменты и наполнитель. Каолин является связующим звеном и придает грифелю форму. Цветные пигменты могут быть органическими или неорганическими, натуральными или синтетическими материалами. Процесс производства похож на производство чернографитных грифелей, но исключает этап ожига, чтобы избежать изменения оттенка пигмента. Грифель качественных цветных карандашей делается более толстым для прочности.