Jednakowe zabarwienie oranżu metylowego w roztworach różnych kwasów spowodowane jest obecnością w tych roztworach kationów wodorowych (H+).
Kwasy w roztworach wodnych dysocjują na jony wodorowe (H+) oraz resztę kwasową (R-), np.
HnR → nH+ + Rn-
Oranż metylowy w obecności jonów H+ zawsze zmienia barwę z pomarańczowej na czerwoną.