靛藍染料的染色過程是經過還原和氧化兩個化學反應，染色時吸附在纖維上的隱色體經空氣或其他氧化劑的氧化，復轉為不溶性的還原染料而固著在纖維上，從而使纖維染上顏色。靛藍不溶於水、醇、醚和苯，在稀酸或稀堿溶液中都幾乎不溶解，但可溶於濃硫酸，也溶於沸騰的苯酚、硝基苯或苯胺中。290℃升華。390～392℃分解。
靛藍染料是不溶於水的多環芳香族化合物，它們分子結構的基本特征是，在分子***軛雙鍵系統中含有二個羰基，且羰基的碳原子必須是芳環中的碳原子，羰基在堿性溶液中與保險粉相作用而被還原，轉變為羥基，羥基化合物隱色酸，並成為可溶於水的還原體鈉鹽，即隱色體。