Industri batik di Daerah Bayat Kabupaten Klaten telah mengalami perkembangan signifikan dengan pemanfaatan teknologi modern dan dukungan pemerintah daerah melalui pelatihan dan promosi produk. Tanah liat di Daerah Bayat yang melimpah memiliki kandungan 67 mineral penting (seperti zat besi, kalsium, magnesium, dan potassium) dengan variasi komposisi kimia yang berpotensi menghasilkan warna-warna alami (kuning, merah, atau coklat) untuk batik. Bima Sena Batik sebagai salah satu pelopor industri batik di wilayah Bayat masih terbatas dalam pemanfaatan tanah liat sebagai pewarna. Penelitian ini mengkaji proses ekstraksi, aplikasi, dan ketahanan warna dari tanah liat khas Daerah Bayat untuk pengembangan alternatif pewarna alami yang ramah lingkungan, memperkaya estetika corak dan warna batik yang khas sekaligus upaya pelestarian tradisi dan kearifan lokal dalam produksi batik dengan memberikan desain motif penerapannya. Metode penelitian yang digunakan dalam skripsi ini adalah metode kualitatif dengan pendekatan action research oleh WR Murhadi (2025) model Kurt Lewin. Data dikumpulkan melalui observasi langsung pada proses ekstraksi dan aplikasi pewarnaan, wawancara mendalam dengan pengrajin batik, serta uji laboratorium untuk menguji kualitas dan ketahanan warna. Analisis data dilakukan secara kualitatif deskriptif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan tanah liat khas daerah Bayat sebagai pewarna alami dapat menghasilkan warna yang efektif dan memiliki ketahanan yang baik terhadap pencucian serta gosokan. Proses fiksasi dengan kapur dan tunjung terbukti memberikan pengaruh signifikan terhadap ketahanan warna yang dihasilkan. Jumlah pencelupan tanah liat yang dilakukan (6x, 10x, dan 15x) berpengaruh terhadap intensitas dan ketahanan warna pada kain batik. Temuan pengetahuan yang diperoleh setelah mencapai tujuan penelitian mencakup pemahaman yang mendalam mengenai karakteristik tanah liat khas daerah Bayat sebagai sumber pewarna alami. Penelitian ini berhasil mengidentifikasi teknik ekstraksi yang efektif dan metode aplikasi yang dapat meningkatkan kualitas warna pada kain batik. Studi ini menyoroti pentingnya fiksasi dalam meningkatkan ketahanan warna, serta dampak positif penggunaan pewarna alami terhadap lingkungan dan keberlanjutan industri batik.