Het mengen van broomthymolblauw met calciumchloride resulteert in een verandering in de kleur van de oplossing. Broomthymolblauw is een pH-indicator, wat betekent dat het van kleur verandert afhankelijk van de zuurgraad of basiciteit van een oplossing. Bij een neutrale pH lijkt broomthymolblauw groen. Wanneer gemengd met calciumchloride wordt de oplossing zuurder, waardoor het broomthymolblauw van kleur verandert in geel.

De reactie die optreedt wanneer broomthymolblauw en calciumchloride worden gemengd, is een metathesereactie, ook wel dubbele vervangingsreactie genoemd. Bij dit type reactie wisselen de positieve ionen (kationen) van de ene verbinding van plaats met de positieve ionen van een andere verbinding, en wisselen de negatieve ionen (anionen) van de twee verbindingen ook van plaats. In dit geval vervangen de calciumionen (Ca2+) uit calciumchloride de waterstofionen (H+) uit broomthymolblauw, waardoor calciumbroomthymolblauw en zoutzuur (HCl) worden gevormd.

De chemische vergelijking voor de reactie is:

CaCl2 + HIn (broomthymolblauw) → CaIn2 + 2HCl

waarbij HIn de broomthymolblauwindicator vertegenwoordigt.

Deze reactie demonstreert het principe van de zuur-base-chemie, waarbij een zuur (HCl) wordt gevormd door de combinatie van een waterstofion (H+) en een anion (Cl-), en een base (calciumbroomthymolblauw) wordt gevormd door de combinatie van een kation (Ca2+) en een anion (In-).