甲基橙结构式命名是对二甲基氨基偶氮苯磺酸钠或苯磺酸钠盐。1份溶于500份水中，稍溶于水而呈黄色，易溶于热水，溶液呈金黄色，几乎不溶于乙醇。主要用做酸碱滴定指示剂，也可用于印染纺织品。由对氨基苯磺酸经重氮化后与二甲基苯胺偶合而成。
甲基橙在中性或碱性溶液中是以磺酸钠盐的形式存在，在酸性溶液中转化为磺酸，酸性的磺酸基就与分子内的碱性二甲氨基形成对二甲氨基苯基偶氮苯磺酸的内盐型式，成为一个含有对位醌式结构的共轭体系，甲基橙颜色随之改变。
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