مواد رنگزای مستقیم بر طبق تعریف به آندسته از مواد رنگزا گویند که در آب محلولند و وقتی که در یک حمام آبی حاوی الکترولیت به کار برده شوند نسبت به الیاف سلولزی تمایل ذاتی جذب دارند.به خاطر اینکه مواد رنگزای مستقیم به طور عادی به وسیله یک فرایند تک مرحله ای(Single-stage) در یک محلول خنثی یا کمی قلیایی که به آن کلرید سدیم یا سولفات سدیم اضافه شده است به کار می روند،ساده ترین روش رنگرزی الیاف سلولزی را فراهم ساخته اند.ثبات نوری مواد رنگزای مستقیم با اصلاح ساختارشان و معرفی ترکیبات جدید مانند کمپلکس های مس مواد رنگزای آزو،مواد رنگزای دی اکسازین و مواد رنگزای بر بنیان فتالوسیانین افزایش یافته است.ثبات در برابر عملیات تری مواد رنگزای مستقیم به عواملی مثل تمایل ذاتی جذب ماده رنگزا نسبت به لیف و کاهش حرکت آن در داخل الیاف که هر دو این عوامل با بزرگ شده اندازه مولکولی ماده رنگزا افزایش می یابند،بستگی دارد. اما افزایش اندازه مولکولی ماده رنگزا بر روی خواص رنگرزی تاثیر منفی می گذارد. به همین دلیل این روش از اهمیت چندانی برخوردار نیست.معمولا برای افزایش ثبات در برابر عملیات تری،اندازه مولکولی ماده رنگزا را بعد از رنگرزی به وسیله عملیات بعدی(A ftereatment) افزایش می دهند.در تعدادی از موارد مهم مثل عملیات بعدی با نمک های فلزی،دی آزوتاسیون و ظاهر شدن (Developed) لازم است که مولکول ماده رنگزا شامل ساختار شیمیایی مناسب برای افزایش ثبات باشد.
بعضی از مواد رنگزای مستقیم که عملکرد آنها مانند مواد رنگزای اسیدی است بر روی الیاف دیگر مثل پشم، ابریشم ونایلون به کار می روند.یکی از اینها ماده رنگزای مستقیم زرد 12(C.I.Direct Yellow 12) است.
نیروهایی که بین مولکول های مواد رنگزای مستقیم و الیاف سلولزی عمل می کند شامل جاذبه کولو مبیک(Coulombic attraction)، پیوند هیدروژنی و نیروهای غیر قطبی واندر والسی می باشد که به اندازه مولکول مواد رنگزا و ساختار الیاف بستگی دارد. در الیاف سلولزی امکان ایجاد اتصالهای چند نقطه ای (multi-point) قابل توجه و مهم بین مولکول های ماده رنگزا و لیف وجود دارد.بنابر این مولکول های ماده رنگزا تا حد امکان باید خطی و مسطح باشند تا بیشترین تعداد،اتصال های چند نقطه ای بین کالا و ماده رنگزا بوجود آید.
از لحاظ ساختار شیمیایی اکثر مواد رنگزای مستقیم ترکیبات آزد و از نوع دیس آزو، تریس آزو و پلی آزو بوده وبقیه ترکیبات استیلبن،اکسازین،تیازول وفتالوسیانین هستند.ساختار(زیر) ماده رنگزای مستقیم قرمز81 را نشان می دهد که حاوی دو گروا آزو است.