酸碱指示剂遇到酸碱时的变色情况是不同的，紫色石蕊遇酸变红，遇碱变蓝；无色酚酞遇碱变红，遇酸不变色。
1、结构变化
当酸碱指示剂遇到酸或碱时，它们的分子结构会发生改变，从而影响它们的共轭程度。共轭程度是指分子中相邻的双键或芳香环之间能够相互作用形成稳定的电子云的程度。共轭程度越高，分子对可见光的吸收越强，颜色越深。
2、电离平衡
当酸碱指示剂遇到酸或碱时，它们也会发生电离反应，从而改变溶液中氢离子或氢氧根离子的浓度。由于酸碱指示剂是弱酸或弱碱，它们的电离常数很小，因此它们的电离平衡会受到外加酸或碱的影响。
3、酚酞
酚酞是一种有机化合物，化学式为C20H14O4，属刺激剂，常被人们用作酸碱指示剂，其特性是在酸性和中性溶液中为无色，在碱性溶液中为紫红色，因产生过度缓泻而导致体液与电解质障碍。
4、石蕊试纸
石蕊试纸在酸性环境下呈现红色，而在碱性环境下则变为蓝色，在酸性环境下呈现黄色，而在碱性环境下则变为蓝色，蕊试纸是常用的试纸，是检验溶液的酸碱性最古老的方式，分为红色石蕊试纸，碱性溶液使红色试纸变蓝。
5、甲基橙
甲基橙在酸性环境下呈现红色，而在碱性环境下则变为黄色，甲基橙是一种有机物，化学式是C14H14N3SO3Na，常用作酸碱指示剂，在环境下会变成黄色的液体。
6、溴酚蓝
溴酚蓝在酸性环境下呈现黄色，而在碱性环境下则变为蓝色，酚蓝是一种有机化合物，分子式为C19H10Br4O5S，分子量为669.961，浅黄色到棕黄色粉末，易溶于氢氧化钠溶液，溶于甲醇、乙醇和苯，微溶于水。
酸碱指示剂在生活和科学中的应用
1、监测食品的新鲜程度
气体指示智能标签可用来监测食品中微生物代谢情况以及是否产生二氧化碳或挥发性胺等气体，通过颜色变化的呈现显示食品的新鲜程度。
2、检测洗发水、化妆品的酸碱性
例如，用酸碱指示剂来检验洗发水是否是弱酸性的，也可以用它来检验化妆品的酸碱性。
3、检测酸雨
例如，用酸碱指示剂来检验雨水是否是酸雨。