由于埋藏地下，接触到的化学成份复杂，青铜合金的化学变化绝不只是氧化反应，还包括酸碱盐的复杂化学反应。首先是主要成份铜及合金成份锡、铅的氧化，其次是酸、碱侵蚀发生的复杂化学反应，形成的多种化合物。
（1）锈色的复合与分层
青铜器表面锈色其实有许多种颜色复合而成，包括黑、红、绿等主要颜色，也包括复合的杂色。
就几种主要颜色而言，由于形成的时间不同，表现出来其实是分层的。
第一层是黑色氧化层。黑色是贴身色，其主要成分是氧化铜（CuO），其次是硫化铜（Cu2S）及氧化亚锡（SnO）三种氧化物。我们看到有些馆藏的青铜品器表现出的所谓“黑漆古”，其实就是这三种合金成分养化形成的第一层“包浆”。
青铜器出土就呈现出“黑漆古”的很少，毕竟土壤环境复杂，不可能只有表面的氧化反应，多数“黑漆古”是出土后还原到氧化层的结果。有些玩家喜欢清理到贴身的氧化层，以展现其“黑漆古”的美感。下图分别是氧化铜的化工产品和青铜器的“黑漆古”。
第二层是红色氧化层。红色氧化层主要成分是氧化亚铜（Cu2O）和铅丹（Pb3O4）。有了第一层的氧化铜、硫化铜、氧化亚锡的保护，后面的氧化程度就开始降低，所以就出现了氧化亚铜。铅的氧化慢，所以铅丹也出现在第二层。所谓第二层，也可以理解为第二阶段的化学变化。第二层的红色锈通常称为“枣皮红”，也正是所谓“红斑绿锈”中的红色。
第三层是化合物锈层，颜色和形式多样。有绿色结晶锈，有绿色粉状锈，有所谓“水银沁”色锈，有斑驳陆离的杂色锈，还有多种杂质混合结晶体。为便于表述，下面分别说明。
（2）绿色结晶锈
绿色结晶锈主要是碱式碳酸铜[Cu₂(OH)₂CO₃]，碳酸铜[孔雀石CuCO3]、氢氧化铜[石绿Cu(OH)2]、碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]等成分。主要原因是雨水与大气中的二氧化碳和硫化物结合形成酸雨，渗入地下，与碱性铜离子化合形成化合物结晶体。
这种绿色结晶锈通常表现为一种硬质结晶体，多为橄榄绿色，也有什么孔雀绿、暗绿、淡绿、靛兰绿等多种绿色。放大镜下看，有玉石的晶莹剔透感，而且固着很稳固，如果不用化学除锈方法，很难弄下来。把玩或用布擦拭会很快形成“包浆”，出现所谓“绿漆古”的特征。
（3）“水银沁”锈色是特殊工艺形成
青铜器表面的所谓“水银沁”，是在制作时表面涂灰锡抛光形成的，灰锡氧化形成二氧化锡（SnO2），呈现出来就是所谓“水银沁”色。与第一层氧化中的氧化亚锡（SnO）不同，灰锡涂在青铜器表面，会深度氧化，所以就出现了二氧化锡。这种工艺多见于青铜镜。
（4）泛金锈
青铜器表面呈现出金黄色，这到底是青铜的本色，还是表面的另一种锈色呢？
前面介绍的西周正鼎，应该是青铜本色，因为表面并无锈蚀的迹象。但历经千年而仍然能呈现本色者，恐怕是寥寥无几。有些青铜器表面也有金黄色，或者多数是赤金色，且有明显的锈蚀痕迹，这并非本色，而是一种铜离子锈。在某种形成电极反应的情形下，青铜自身的铜离子聚集于表面，形成离子层。这种现象，考古界称为“返金”或者“返铜”。
（5）绿粉锈
绿粉锈主要成份是氯化亚铜（CuCl）、碱式氯化铜[CuCl2·3Cu(OH)2·XH2O]、氧化铅（PbO）等成份。其特征是绿色粉状物，结晶疏松，指甲都能刮掉，手摸染色。
绿粉锈俗称“青铜病”，是青铜器的癌症，只要生这种锈，青铜器很快就会彻底变成一堆锈粉。绿粉锈还会传染，绝不能与其他青铜器放在一起。目前一般是用化学方法置换氯离子（碳酸纳浸泡），以根除绿粉锈。
一般而言，除了绿粉锈，其他锈色对青铜器并无害处，氧化层和化合物结晶其实都是保护层，比较稳定。依据各自的偏好，喜欢绿色皮子你就保留绿色晶体锈，可玩成“绿漆古”；喜欢红色皮子，你可以除掉表面的绿锈，只保留红色皮子；喜欢“黑漆古”的可继续去锈到最后一层黑色皮子。去锈的方法一般都是化学方法，因为结晶锈很难手工除掉。
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