Phenolphtalein, là chất chỉ thị pH axit-bazơ, là một axit yếu. Vì lý do này, chất chỉ thị này không màu khi có mặt axit cũng liên quan đến nồng độ ion hydro cao. Khi có mặt dung dịch bazơ, phenolphtalein chuyển sang màu hồng vì bazơ liên kết với nồng độ của các ion hydroxit.
Sự hiện diện của một lượng dư ion hydro hoặc hydroxit trong các dung dịch dẫn đến sự thay đổi màu sắc này. Khi sử dụng phenolphtalein làm chất chỉ thị, sự chuyển màu từ không màu sang màu hồng nhạt xảy ra ở pH là 8,2. Đối với độ pH nằm trong khoảng 8,3 và 10, màu của dung dịch là màu hồng đậm. Các dung dịch cơ bản ở đầu trên của thang pH, là 14,0, có thể có màu tím.
Thang đo pH nằm trong khoảng từ 0,0 đến 14,0, trong đó 7,0 là chất trung tính. Trên điểm trung tính này là các dung dịch bazơ, trong khi dưới điểm này là các dung dịch có tính axit.
