수소이온 농도의 변화에 따라 색이 변한다. 가장 널리 사용되는 것으로서 중화지시약ㆍ수소이온 지시약ㆍ㏗ 지시약이라고도 한다. 이 종류의 지시약은 그 자체가 약한산 또는 약한 염기이며, 이온이 되었을 때의 색이 해리(解離)되지 않았을 때와 다르므로, 색이 용액 속에서 수소이온 농도의 변화에 따라 선명하게 대응한다.

거의 일정한 영역에서 변화하는데, 그때의 pH보다 낮은 값에서 변하는 색을 산성색, 높은 값에서 변하는 색을 염기성색 또는 알칼리성색이라고 한다. 또, 산과 염기로 나누어서 산성지시약 (페놀프탈레인·티몰블루 등)·염기성지시약 (메틸오렌지·메틸레드 등) 이라고도 한다.

산염기 지시약은 덴마크의 S.P.L. 쇠렌센 에 의해서 처음으로 조직적인 연구가 이루어졌기 때문에 그의 이름을 따서 쇠렌센 지시약이라고 불리는 것도 있다. 구조상으로는 프탈레인계ㆍ설포프탈레인계ㆍ벤조인계ㆍ아조계ㆍ트리페닐메탄계ㆍ니트로계 등이 있으며, 모두 변색이 신속하고 가역적(可逆的)이다. 주로 중화적정 및 ㏗ 측정에 사용된다.

산화형과 환원형의 색이 현저하게 다르고, 일정한 산화환원 전위에서 산화 또는 환원이 신속하게 이루어져서 변색하도록 되어 있다. 주로 산화환원 적정에 사용된다. 보통 발색이 불안정하고, 비가역적이다.

금속이온과 반응하여 착색ㆍ변색 또는 흐림이 생기며, 주로 킬레이트 적정에서 사용된다. 예를 들면, 철(Ⅲ)로서 사용되는 티론·살리실산·설포살리실산 등과 같이 발색을 하는 것이나, 칼슘이온에 대한 옥살산과 같이 금속이온과 반응하여 흐림이나 레이크를 생성하는 것이 있다.

가장 많이 사용되는 것은 금속색소 지시약으로, 금속이온과 착염(錯鹽)을 만들어 변색하는 유기색소이다. 이것은 일반적으로 변색이 예민하여 산염기 지시약으로도 작용한다. 대표적인 것에는 무렉시드· 엘리오크롬블랙 T· 프탈레인 콤플렉슨 등이 있다.

침전에 흡착될 때 변색되며, 침전적정에 사용된다. 예를 들면, 에오신을 지시약으로 하여 브롬이온을 질산은으로 적정하면, 종점에서는 브롬화은의 침전이 적색으로 된다(보통 브롬화은은 담황색이다).

이것은, 반응의 당량점 이전에서는 생성하는 브롬화은 입자의 표면에 음이온인 브롬이온이 흡착되어 있기 때문에 에오신의 음이온은 흡착되기 어려우나, 당량점이 지나면 반대로 양이온인 은이온이 흡착되고, 여기에 에오신의 음이온이 흡착되어 구조가 일그러짐으로써 변색하는 것으로 생각된다.

흡착지시약에는 이 밖에 디클로로 플루오레세인ㆍ디브로모 플루오레세인을 비롯하여 많은 것이 알려져 있다.