大高粱通常是红褐色或者深红色，像煮熟的红薯皮一样带点暗沉。有些品种的穗子尖头部分会泛白，像沾了糖霜的麦穗。这种颜色是高粱在成熟期积累花青素的结果，就像苹果变红那样自然。

大高粱的红色主要来自植物体内积累的类黄酮化合物。根据农业农村部大前年高粱种植报告，我国主产区的大高粱穗部花青素含量在0.8%-1.5%之间，这种浓度恰好让穗子呈现红褐色。当阳光照射角度超过45度时，高粱茎秆会反射更多红光，形成"向阳面红、背阴面暗"的视觉效果。比如在河北晋州试验区，9月20日测量的数据表明，成熟高粱穗部反射率中红光波段达到42%，蓝光波段仅占8%，这和人类肉眼识别红色物体时的光谱特征高度吻合。值得注意的是，不同土壤pH值会影响花青素显色，中性土壤种植的高粱比酸性土壤种植的偏深红，就像铁锅煮红肉和铝锅煮红肉颜色不同那样。