Đỏ phenol tồn tại dưới dạng tinh thể đỏ ổn định trong không khí. Độ hòa tan của nó là 0,77 gram mỗi lít (g/l) trong nước và 2,9   g/l trong ethanol.[1] Nó là một axit yếu với p K a = 8,00 lúc 20 °C (68 °F).

Một dung dịch đỏ phenol được sử dụng làm chất chỉ thị pH, thường trong nuôi cấy tế bào. Màu sắc của nó thể hiện sự chuyển đổi dần dần từ màu vàng (λ max = 443   nm [2]) thành màu đỏ (λ max = 570   nm [3]) trong phạm vi pH 6,8 đến 8.2. Trên pH 8.2, màu đỏ phenol chuyển sang màu hồng sáng (fuchsia).[4][5]

Ở dạng tinh thể, và trong dung dịch trong điều kiện rất axit (pH thấp), hợp chất tồn tại dưới dạng zwitterion như trong cấu trúc trình bày ở trên, với nhóm sunfat tích điện âm và nhóm ketone mang thêm một proton. Hình thức này đôi khi được viết một cách tượng trưng là H+
2PS−
</br> H+
2PS−
</br> và có màu đỏ cam. Nếu độ pH tăng (p K a = 1,2), proton từ nhóm ketone bị mất, dẫn đến ion màu vàng, tích điện âm được ký hiệu là HPS -. Ở pH vẫn cao hơn (p K a = 7,7), nhóm hydroxy của phenol mất proton, dẫn đến ion đỏ được ký hiệu là PS 2−.[6]

Trong một số nguồn, cấu trúc của đỏ phenol được hiển thị với nguyên tử lưu huỳnh là một phần của nhóm tuần hoàn, tương tự như cấu trúc của phenolphthalein.[1][7] Tuy nhiên, cấu trúc tuần hoàn này không thể được xác nhận bằng tinh thể học tia X.[8]

Một số chỉ số có chung cấu trúc với màu đỏ phenol, bao gồm xanh bromothymol, xanh thymol, tím bromocresol, thymolphthalein và phenolphthalein. (Một bảng các chỉ số hóa học phổ biến khác có sẵn trong bài viết về các chỉ số pH.)