Phenolphtalein (CAS 77-09-8) là một axit hữu cơ yếu. Trong dung dịch có pH < 8,2, nó tồn tại dưới dạng lacton không màu; ở pH > 8,2, nó tồn tại dưới dạng quinone màu đỏ.
Phạm vi thay đổi màu sắc của phenolphtalein (CAS 77-09-8) là 8,2–10,0, do đó phenolphtalein chỉ có thể kiểm tra bazơ chứ không phải axit.
Dạng muối quinone hoặc quinone của phenolphthalein (CAS 77-09-8) không ổn định trong môi trường kiềm, từ từ chuyển thành carboxylate không màu. Khi tiếp xúc với dung dịch kiềm đậm đặc, nó ngay lập tức chuyển thành carboxylate không màu.
Vì vậy, khi cho phenolphtalein vào dung dịch kiềm đậm đặc, ban đầu nó chuyển sang màu đỏ, nhưng màu đỏ nhanh chóng nhạt đi, không màu.
Phenolphthalein (CAS 77-09-8) là tinh thể mịn màu trắng hoặc hơi vàng, ít tan trong nước nhưng dễ tan trong rượu. Vì vậy, phenolphtalein thường được điều chế dưới dạng dung dịch cồn để sử dụng. Khi thuốc thử phenolphtalein được thêm vào nước hoặc dung dịch nước trung tính hoặc có tính axit sẽ xuất hiện độ đục màu trắng. Điều này là do rượu có thể trộn với nước theo bất kỳ tỷ lệ nào, khiến phenolphtalein, chất ít tan trong nước, kết tủa.