在早期陶器发展的几千年中，制陶工艺尚不成熟，彩陶生产的技术条件无法具备，因此，陶器产生几千年以后才出现彩陶。从出现陶器到生产彩陶，这是一个长期摸索、反复试验、不断改进的过程。
陶器生产之初，没有刻意装饰的纹饰，但加工过程中手捏、片状物刮削、拍打器壁等往往会留下一些不规则的印痕。随着人们审美意识的增强，他们逐渐将这种不规则的印痕转变为有意的、规则的纹饰，如成排的剔刺纹、一圈的手窝纹等。早期陶器上大量出现的绳纹是在木棍上缠绕绳索滚压器壁而形成的纹饰，既可增强陶胎的坚实度，又能起到美化陶器外表的装饰效果，一举两得。
后来只起装饰作用的纹饰种类越来越多，逐渐演变为单纯的装饰花纹，也因此，人们对陶器的装饰也越来越注重。随着工艺条件具备，彩陶便应运而生了。彩陶是将各种天然矿物颜料绘制到陶器上，形成五彩缤纷的各类图案，使陶器不再仅仅是实用品，而且还具备了艺术品的审美功能。
其中大多数是先在陶坯上绘制，然后人窑烧制，颜料发生化学变化后与陶胎融为一体，这样的彩陶色彩不易脱落，经久耐用而且美观。还有一类称为彩绘陶，是将颜料直接绘制到烧成以后的陶器上面，此类彩绘贴附在器物表层，使用过程中容易损坏脱落。大地湾文化中上述两类彩陶同时出现，以前者居多。
彩陶产生的技术条件有三：
第一，生产彩陶的首要技术条件，是对天然矿物颜料的认识。作为彩陶颜料，必须在高温烧窑时不分解，比如含量较高的赤铁矿具有耐高温性能。而且还要掌握矿物的显色规律，什么样的颜料烧制后会变成红色，或者会变为黑色，如此才能运用自如地生产出理想的彩。颜料经加工稀释后才能使用，粉末的粗细程度、加水稀释的浓度，都有一个不断熟悉、掌握性能的过程；
第二，陶坯表面必须达到一定的光洁度，颜料才能渗透到陶胎里面。这就需要认真对陶土进行筛选、淘洗，拉坯成型后对器表还要反复打磨。考古发现中的彩陶大多是泥质陶，即便是夹砂陶如辛店文化，器表也都较为细腻。大地湾文化陶器主体是夹细砂陶质，但器表均抹有较光滑的泥质层；
第三，烧陶的温度越高，颜料的附着力就越强，纹饰越牢固。彩陶烧制发展到一定阶段，人类便逐渐改变了陶窑结构，加大了窑室的密封力度，以达到烧制工艺对彩陶生产的保障。
