La coloration des noyaux à l'hématoxyline est due à la présence de groupes acides dans la molécule d'ADN. L'hématoxyline, un colorant basique, est attirée par ces groupes chargés négativement et forme un complexe avec eux. Ce complexe est visible au microscope sous la forme d’une couleur bleu-violet.

Les composants spécifiques de l'ADN qui se lient à l'hématoxyline sont les groupes phosphate sur le squelette désoxyribose. Ces groupes sont disposés selon un motif régulier et répétitif qui permet aux molécules d’hématoxyline de s’empiler les unes sur les autres et de former un complexe stable.

D'autres composants du noyau, tels que l'ARN et les protéines, ne se lient pas aussi fortement à l'hématoxyline que l'ADN. C’est parce qu’ils ne possèdent pas autant de groupes acides que l’ADN. En conséquence, ils ne sont pas colorés aussi intensément par l’hématoxyline et apparaissent d’une couleur plus claire au microscope.

La capacité de l’hématoxyline à colorer sélectivement les noyaux est un outil important en histologie, l’étude des tissus. Il permet aux scientifiques de visualiser les noyaux des cellules et d’étudier leur structure et leur fonction.