甲基橙的变色范围是pH值为3.1-4.4。溶液的pH＜3.1时，呈酸性，甲基橙具红色；当pH＞4.4时，甲基橙具黄色；而在pH3.1～4.4，则出现红黄的混合色橙色。
甲基橙是酸碱指示剂，pH值变色范围3.1（红）~4.4（黄），测定多数矿酸、强碱和水的碱度。可与靛蓝二磺酸钠或溴甲酚绿组成混合指示剂，以缩短变色域和提高变色的锐灵性。甲基橙是氧化还原指示剂，如用于溴酸钾滴定三价砷或锑。贮存方法为密封阴凉干燥保存。
甲基橙主要用途甲基橙在分析化学中是一种常用的酸碱滴定指示剂，不适用于作有机酸类化合物滴定的指示剂。其浓度为0.1%的水溶液pH为3.1（红）~4.4（黄），适用于强酸与强碱、弱碱间的滴定。它还用于分光光度测定氯、溴和溴离子，并用于生物染色等。
甲基橙曾在实验室和工农业生产中用作化学反应的酸碱度控制，以及化工产品和中间体的酸碱滴定分析。甲基橙指示剂的缺点是黄红色泽较难辨认，已被广泛指示剂所代替（酚酞）。甲基橙也是一种偶氮染料，可用于印染纺织品。
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