När bromtymolblått utsätts för CO2 löses CO2 i vattnet och bildar kolsyra. Detta gör att lösningens pH sjunker, vilket i sin tur gör att bromtymolblått ändrar färg från blått till grönt eller gult.
Den exakta färgförändring som sker beror på koncentrationen av CO2 i lösningen. Vid låga koncentrationer av CO2 blir lösningen grön. Vid högre koncentrationer av CO2 blir lösningen gul.
Färgförändringen av bromtymolblått kan användas för att övervaka koncentrationen av CO2 i en lösning. Detta är användbart i en mängd olika applikationer, såsom övervakning av luftkvaliteten i ett rum eller jäsningsprocessen av öl eller vin.