Phenolphthalein, ein Säure-Base-pH-Indikator, ist eine schwache Säure. Aus diesem Grund ist dieser Indikator in Gegenwart von Säuren, die auch mit einer hohen Konzentration an Wasserstoffionen verbunden sind, farblos. In Gegenwart einer basischen Lösung verfärbt sich Phenolphthalein rosa, da Basen mit einer Konzentration von Hydroxidionen verbunden sind.
Das Vorhandensein eines Überschusses an Wasserstoff- oder Hydroxidionen in Lösungen ist für diese Farbverschiebungen verantwortlich. Bei Verwendung von Phenolphthalein als Indikator kommt es bei einem pH-Wert von 8,2 zu einer Farbverschiebung von farblos zu hellrosa. Bei einem pH-Wert zwischen 8,3 und 10 ist die Farbe der Lösung dunkelrosa. Basische Lösungen, die am oberen Ende der pH-Skala liegen, also 14,0, können eine violette Farbe haben.
Die pH-Skala reicht von 0,0 bis 14,0, wobei 7,0 eine neutrale Substanz ist. Oberhalb dieses neutralen Punktes befinden sich basische Lösungen, während unterhalb dieses Punktes saure Lösungen liegen.