Reaktionen som uppstår när bromtymolblått och kalciumklorid blandas är en metatesreaktion, även känd som en dubbelersättningsreaktion. I denna typ av reaktion byter de positiva jonerna (katjonerna) av en förening plats med de positiva jonerna av en annan förening, och de negativa jonerna (anjonerna) av de två föreningarna byter också plats. I detta fall ersätter kalciumjonerna (Ca2+) från kalciumklorid vätejonerna (H+) från bromtymolblått och bildar kalciumbromtymolblått och saltsyra (HCl).
Den kemiska ekvationen för reaktionen är:
CaCl2 + HIn (bromtymolblått) → CaIn2 + 2HCl
där HIn representerar bromtymolblå indikator.
Denna reaktion demonstrerar principen för syra-baskemi, där en syra (HCl) bildas genom kombinationen av en vätejon (H+) och en anjon (Cl-), och en bas (kalciumbromtymolblått) bildas av kombinationen av en katjon (Ca2+) och en anjon (In-).