故宫红墙如果缺损一小块，里面露出的往往不是红砖，而是灰层和砖体。墙上的红色主要来自最外面的红灰与红浆。这套表层先为砖墙挡风雨，又让宫城拥有整齐醒目的颜色。
红土中的氧化铁提供主要红色，石灰构成灰层的重要部分。清代工程记录还把江米汁和白矾写进红浆配方。今天的墙面经过长期找补与修缮，并非六百年前一次刷成后再未改变。
红色覆盖在砖墙外面
宫内常见院墙可以分出砖墙芯、底层灰、红色罩面灰和最外的红浆。底层以石灰材料为主，用来找平砖面；罩面灰加入红土，外层红浆再统一颜色。
雍正朝《大清会典》有“殿门墙外用红土，内用石灰”的记录。《工程做法》卷五十三记载，提刷红浆使用头号红土、江米和白矾。宫墙红是一套灰浆与涂刷工艺，不是一层现代油漆。
紫禁城外围高大的防御城垣要另看。文化和旅游部公布的工程资料显示，城垣以夯土为核心，外包砖砌体，高约九米。它和宫内较小的院墙都可能有红色表面，却不能共用一张简单剖面。
氧化铁让红土显色
研究人员从故宫、社稷坛和先农坛采集“宫墙红”样品。检测显示，白灰主要含碳酸钙；红灰包含氧化铁和碳酸钙；红浆中可见氧化铁、碳酸钙、硫酸钙，传统工艺还使用江米汁，现代修缮层也可能出现有机聚合物。
红土中的氧化铁是主要呈色物质，所以“故宫红墙全用朱砂”并不准确。不同年代、位置和修缮层的配料会变，需要靠取样判断，不能见到深红便指定一种昂贵颜料。
抹灰层先替砖墙挡风雨
底灰和罩面灰把砖墙芯与直接风化隔开，填平表面，也留下可局部修补的工作层。墙面受到雨水、日晒和北京冬季冻融后，先损伤的常是这些外层。
故宫墙面调查记录了空鼓、开裂、脱落、麻刀灰粉化、返碱、褪色和受潮变黑。外围城垣还会出现砖体风化、灰浆流失与夯土流失。红墙看起来简单，维护时却要同时处理水分、盐分、材料粘结和排水。
今天的红色经过持续维护
清代“提刷红浆”的记录说明，补做表面原本就是维护工序。现代修缮也会先调查裂缝、空鼓和历史层，再决定保留、找补或更换受损材料。
北京市文物局审查故宫城墙修缮方案时，要求梳理以往工程资料，研究砌筑材料、构造和病害，并进行材料与工艺试验。目的不是把墙刷得越新越好，而是在尽量少扰动旧材料的前提下恢复保护作用。
今天的红墙既含历史材料，也含不同阶段的修补。没有证据给整座紫禁城安排一个“每年全部重刷”的固定周期，眼前颜色也不能直接当成永乐十八年的原始色卡。
红墙与黄瓦组成宫城主色
故宫研究把紫禁城的主体颜色概括为红墙黄瓦。五色、五方、五行体系中，红与火相配，黄与土及中央相配，两者又能组成“火生土”的关系。
红墙还与黄瓦、白石台基和灰色铺地形成大面积对比，使宫殿建筑从北京常见的灰砖环境中显出来。制度、视觉和五行解释共同参与宫城用色，不能只用“红色代表喜庆”一句话概括。
红墙和红柱使用不同工艺
宫门、窗棂和柱子也常是红色，但木构表面通常要做地仗和油饰；墙体使用砖、石灰灰层、红土罩面与红浆。它们远看颜色相近，基层、配料和受损方式都不同。修一面红墙和修一根红柱，并不是同一道工序。