Phenolphtalein er en svag syre, der ændrer farve i nærværelse af en base. Den er farveløs i sure opløsninger og bliver lyserød i basiske opløsninger. Dette skyldes, at phenolphtalein-molekylet mister to hydrogenioner (H+), når det reagerer med en base, hvilket får opløsningen til at blive mere basisk. Tabet af disse brintioner ændrer strukturen af phenolphtalein-molekylet, hvilket igen får det til at absorbere lys ved en anden bølgelængde. Denne ændring i bølgelængde resulterer i, at opløsningen bliver lyserød.