Раскраска графа — теоретико-графовая конструкция, частный случай разметки графа. При раскраске элементам графа ставятся в соответствие метки с учётом определённых ограничений; эти метки традиционно называются «цветами». В простейшем случае такой способ окраски вершин графа, при котором любым двум смежным вершинам соответствуют разные цвета, называется раскраской вершин. Аналогично раскраска рёбер присваивает цвет каждому ребру так, чтобы любые два смежных ребра имели разные цвета. Наконец, раскраска областей планарного графа назначает цвет каждой области, так, что каждые две области, имеющие общую границу, не могут иметь одинаковый цвет.
Пло́тный граф — граф, в котором число рёбер 
близко к максимально возможному у полного графа с числом вершин 
:
В теории графов под ациклической раскраской понимается (правильная) раскраска вершин, в которой любой двуцветный подграф не имеет циклов. Ациклическим хроматическим числом A(G) графа G называется наименьшее число цветов, необходимое в любой ациклической раскраске G.
В теории графов глубина дерева связного неориентированного графа G — это числовой инвариант G, минимальная высота дерева Тремо для суперграфа графа G. Этот инвариант и близкие понятия встречаются под различными именами в литературе, включая число ранжирования вершин, упорядоченное хроматическое число и минимальная высота исключения дерева. Понятие близко также к таким понятиям, как циклический ранг ориентированных графов и высота итерации языка регулярных языков. Интуитивно, если древесная ширина графа измеряет, насколько граф далёк от дерева, глубина дерева измеряет, насколько граф далёк от звезды.
Неглубокий минор или минор ограниченной глубины — это ограниченный вид минора графа, в котором стянутые подграфы имеют малый диаметр. Неглубокие миноры ввели Плоткин, Рао и Смит, но они приписывают определение термина Чарльзу Лейзерсону и Сивану Толедо.
Ациклическая ориентация неориентированного графа — это назначение направлений каждому ребру (ориентация), при которой не образуется какого-либо ориентированного цикла, а потому такая ориентация превращает граф в направленный ациклический граф. Любой граф имеет ациклическую ориентацию.
Теорема Галлаи – Хассе – Роя – Витавера — это вид двойственности между раскрасками вершин заданного неориентированного графа и ориентациями его рёбер. Теорема утверждает, что минимальное число красок, необходимых для правильной раскраски любого графа G, на единицу больше длины максимального пути в ориентации графа G, в которой эта длина пути минимальна. В ориентации, в которых путь максимальной длины имеет минимальную длину, всегда входит по меньшей мере одна ациклическая ориентация.
Говорят, что семейство графов имеет ограниченное расширение, если все его миноры ограниченной глубины являются редкими графами. Много естественных семейств редких графов имеют ограниченное расширение. Близкое, но более сильное свойство, полиномиальное расширение, эквивалентно существованию теорем разбиения для этих семейств. Семейства с этими свойствами имеют эффективные алгоритмы для задач, в которые входят задача поиска изоморфного подграфа и проверка моделей для теории первого порядка для графов.
Гомоморфизм графов — это отображение между двумя графами, не нарушающее структуру. Более конкретно, это отображение между набором вершин двух графов, которое отображает смежные вершины в смежные.
Цикловую раскраску можно рассматривать как уточнение обычной раскраски графов. Цикловое хроматичеcкое число графа 
с обозначением 
можно определить следующими эквивалентными способами.
- равен инфимуму по всем вещественным числам
таким, что существует отображение из 
в окружность с длиной, равной 1, при этом две смежные вершины отображаются в точки на расстоянии 
вдоль окружности. - равен инфимуму по рациональным числам
таким, что существует отображение из в циклическую группу 
со свойством, что смежные вершины отображаются в элементы на расстоянии 
друг от друга. - В ориентированном графе определим дисбаланс цикла
, как значение 
, делённое на меньшее из числа рёбер, направленных по часовой стрелке и числа рёбер, направленных против часовой стрелки. Определим дисбаланс ориентированного графа, как максимальный дисбаланс по всем циклам. Теперь, равен минимальному дисбалансу по всем ориентациям графа .
Ориентированная раскраска графа — это специальный вид раскраски графов. А именно, это назначение цветов вершинам ориентированного графа, которое
- правильное — никакие две смежные вершины не получают один и тот же цвет,
- сохраняется ориентация — если (x, y) и (u, v) являются дугами в графе, то недопустимо, чтобы цвета вершин x и v, а также цвета вершин y и u совпадали.
Ориентация неориентированного графа — это назначение направлений каждому ребру, что превращает исходный граф в ориентированный граф.
Ядро графа — это понятие, описывающее поведение графа в отношении гомоморфизмов графа.
Теорема Грёча — утверждение, что любой планарный граф без треугольников может быть раскрашен в три цвета. Согласно теореме о четырёх красках, для любого графа, который может быть нарисован на плоскости без пересечения рёбер, можно раскрасить его вершины не более чем в четыре различных цвета так, что любые два конца любого ребра имеют различные цвета. По теореме же Грёча достаточно лишь три цвета для планарных графов, которые не содержат трёх связанных друг с другом вершин.
Предписанная раскраска — это вид раскраски графов, в которой каждая вершина может принимать ограниченное множество допустимых цветов. Одними из первых эту раскраску изучили Визинг и Эрдёш, а также Рубин и Тейлор в 1970-х годах.
Дефектная раскраска — это вариант правильной раскраски вершин. В правильной раскраске вершин вершины раскрашиваются так, что никакая из смежных вершин не имеют одного цвета. При дефектной раскраске, с другой стороны, вершинам разрешено в известной мере иметь соседей того же цвета.
Равномерная раскраска — это назначение цветов вершинам неориентированного графа таким образом, что:
- Никакие две смежные вершины не имеют тот же самый цвет;
- Число вершин в любых двух классах цветов отличаются не более чем на единицу.
Смешанный граф G = представляет собой математический объект, состоящий из набора вершин V, набора (неориентированных) ребер E и набора направленных ребер A.
