由于棉纤维和毛纤维的形态结构及化学性能不同，它们对酸碱的反应性能相反，给染整加工带来很大困难。因此对棉毛混纺织物的染整加工必须兼顾两种纤维的化学性能并保持棉毛混纺织物的特性来确定工艺，特别是棉和毛的同色性是染色中的一个重要指标。
由于同种染料对不同纤维的选择性或染色性不同，在染料的上染率、染色速率、颜色等方面存在差异，因此要达到良好的同色性，须选用合适的染料使得在棉毛上的上染率符合一定的要求。有关资料表明，同种染料染棉毛混纺产品时使棉毛上染同色的理论，即分别在棉毛上的上染率的比值与棉毛比表面积的比值成比例的理论。棉的比表面积比羊毛大，如棉与羊毛上染率相等，棉单位面积上的染料浓度比羊毛纤维上的小，就造成了棉的表观给色量比羊毛的低，从而引起色差。要使棉毛纤维具有相同的表观色泽，必须使棉纤维和羊毛纤维单位面积上的染料浓度相等。选用对环境友好的生物酶对棉毛混纺产品进行前处理以及选用匀染性好、上染率高、稳定性好和牢度好的多活性基活性染料对棉毛混纺织物进行染色。浅色织物的ΔK／S值（K／S表面深度的函数表示，数值越大说明颜色越深）比中色织物、深色织物的ΔK／S要小，也就是说棉毛混纺织物染色越深越不容易达到同色性、染色越浅越易达到同色性。
棉／毛混纺纱线的染色工艺方法一浴法染色工艺为主，其原因是一浴法染色存在以下特点：（1）减少染色循环时间，提高生产效率，产量高劳动力成本和一般管理费用可尽可能压缩；（2）节约能耗；节约等化学品的消耗；（3）染色均匀度便于控制和调节，且染后纱线的干摩、湿摩牢度均较好。
棉／毛混纺织物经典染色处方为：染料 2％（o.w.f），Na2SO4 40g／L，初染pH值 8，碱剂Na2CO3 15g／L，温度 60℃，浴比 20：1，染色时间 90min。