结构多甲川菁染料的一般结构通式如下：
菁染料的分子内部含有次甲基（也称为甲川基）组成的共轭链，共轭链两端或中间连有杂环、芳环化合物、环烯化合物等与共轭链组成一个大的共轭体系，分子内部的氢可被一定数目的各类取代基取代。这类化合物除了高度地吸收近红外光外，还显示出高度的反射性。共轭链两端为吲哚类的菁染料在某些有机溶剂中还具有很好的溶解度，可以旋转成膜。这类化合物的摩尔消光系数很大，即使很小的能量(约0.5nJ/bit)也可烧蚀出明显的小坑。
性质菁染料中常以吲哚、吡啶、喹啉、噻唑、吡咯等各种杂环为端基，其中含吲哚环的菁染料在溶解性、写入灵敏度、反射率和稳定性等方面均比其他菁染料好。另外，取代基R1、R2对染料的稳定性、写入灵敏度、溶解性也有影响。取代基越长，染料的溶解度越大，其合成难度也越大。其中，n＝1，2，3即分别为三甲川、五甲川、七甲川染料。
