Wanneer een gebouw wordt gerestaureerd, is er over het algemeen ook sprake van het opnieuw aanbrengen van schilderwerk. Al snel rijst dan de vraag: met welke kleuren en welke verfsoort dient het schilderwerk te worden uitgevoerd?
Om hierin een weloverwogen keuze te kunnen maken kan worden besloten eerst een kleurhistorisch onderzoek uit te laten voeren. Naar aanleiding van een kleurhistorisch onderzoek kan van een gebouw de geschilderde geschiedenis als het ware worden gelezen. Er wordt informatie gevonden over kleurstellingen uit verschillende stijlperiodes, over de aanwezigheid van decoratieve afwerklagen, over de structuur van verflagen, en over de samenstelling of ouderdom van verflagen. Een aantal van deze zaken wordt soms in een aanvullend laboratoriumonderzoek onderzocht.
Een kleurhistorisch onderzoek wordt zorgvuldig gedocumenteerd, ook vanuit de gedachte dat men hier bij latere restauraties op kan teruggrijpen.

Wat er uiteindelijk met het onderzoek gebeurt is een interdisciplinaire kwestie. Partijen als de RACM (rijksdienst voor archeologie, cultuurlandschap en monumenten), een restauratiearchitect, een aannemer, een restaurator, een schilder en de eigenaar of gebruiker kunnen samen tot een besluit komen om te conserveren, restaureren of renoveren.

Het kleuronderzoek kan een leidraad zijn om bijvoorbeeld te besluiten terug te restaureren naar een bepaalde stijlperiode.

Regelmatig wordt een gemaakte kleurtrap bij een restauratie open gelaten, om zo de geschiedenis voor altijd zichtbaar te houden. Zeker wanneer oude verflagen moeten worden verwijderd ten behoeve van de restauratie, waarmee de geschiedenis voorgoed gewist wordt, is het open laten van een kleurtrap interessant.

Een kleurhistorisch onderzoek begint met het duiken in de geschiedenis van het betreffende object. Veel informatie is soms te vinden in archieven, waarin oude bestekken of interieurfoto's van groot nut kunnen zijn.
Met deze verzamelde informatie kun je in het object kleurtrappen gaan zetten. Dit doe je op 'logische' plaatsen, plaatsen waarvan je verwacht dat ze veel informatie bevatten.

Een kleurtrap wordt gezet met een scalpelmesje waarmee laagje voor laagje alle afwerklagen worden verwijderd, totdat het kale hout -de drager- bereikt wordt. Dit gaat niet altijd even gemakkelijk als het lijkt. Soms kan het helpen om met afbijtmiddel een laagje op te weken, wat een precies karwei is, en alleen indien men zeer ervaren is uitgevoerd kan worden. De tevoorschijn gekomen verflaagjes, de traptreden, worden genummerd. Waar een kleurvlakje te klein is om te kunnen beoordelen, bijvoorbeeld omdat een imitatie wordt vermoed, wordt naast de kleurtrap een groter kleurvenster blootgelegd van de betreffende laag.

In een kleurtrap worden systematisch alle sporen van bewerkingen die achtereenvolgens hebben plaatsgevonden blootgelegd. Dit noemt men een stratigrafisch kleuronderzoek.

Wanneer vervolgens samenhang gebracht wordt in het stratigrafisch onderzoek, dan noemt men dit een topografisch onderzoek.
Dit betekent dat, wanneer van een object in verschillende ruimtes kleuronderzoek is uitgevoerd, zeker in combinatie met informatie over de bouwgeschiedenis, conclusies getrokken kunnen worden over hoe het object er door de geschiedenis heen heeft uit gezien. Maar het kan ook andersom; wanneer je weinig informatie over de bouwgeschiedenis hebt kunnen vinden, kan een kleuronderzoek uitwijzen of er verbouwingen/veranderingen hebben plaatsgevonden in het verleden.

Kortom; kleurhistorisch onderzoek is een belangrijke bron van informatie voor wat betreft de geschilderde geschiedenis van een object.