La fenolftaleina è un acido debole che cambia colore in presenza di una base. È incolore nelle soluzioni acide e diventa rosa nelle soluzioni basiche. Questo perché la molecola di fenolftaleina perde due ioni idrogeno (H+) quando reagisce con una base, rendendo la soluzione più basica. La perdita di questi ioni idrogeno modifica la struttura della molecola di fenolftaleina, che a sua volta fa sì che assorba la luce a una lunghezza d'onda diversa. Questo cambiamento nella lunghezza d'onda fa sì che la soluzione diventi rosa.