色调异常是指影像上出现的色调与常态影像有明显的密度差异。是一种判读标志，常用于揭示地物或现象的动态变化。

如温泉、地下煤层燃烧、火山活动、林火、地下水出露、热污染等，在热红外扫描影像上常呈异常色调，通过与可见光摄影影像对比，可清楚地反映出来。侧视雷达扫描到金属物体时，因其特殊的表面性状和复介电常数，具有高强度反射回波，在雷达影像上呈现异常明亮标记。植物病虫害、大气污染、特殊矿体等，在影像上均会呈现色调异常。噪声、阴影等往往会造成假异常。故色调异常既可能是一种有用信息，也可能是一种无用信息。