Бесцветные кристаллы, желтеющие под действием света и воздуха. Имеет сладкий вкус. Обычно имеет форму тригидрата и обезвоживается при 120 °C. Температура плавления 140 °C. Растворим в горячей воде, присутствие тетрабората натрия улучшает растворимость в водных растворах. Также растворим в спирте, глицерине, плохо растворим в холодной воде и эфире[1].
В щелочных растворах окрашивается в пурпурный цвет, который через небольшой промежуток времени синеет, затем коричневеет. Не взаимодействует с разбавленными кислотами, но обладает свойствами кислотно-основного индикатора[1].
Сам гематоксилин не способен окрашивать биологические препараты, эту способность его растворы приобретают только лишь после окисления гематоксилина в гематеин. Процесс окисления заключается в потере двух атомов водорода, занимает по времени несколько недель и называется «созреванием». Для ускорения процесса окисления в красящие растворы вводят сильные окислители, в роли которых могут выступать перекись водорода, перманганат калия и другие соединения[1].