苏木素又称苏木精，是在苏木树的树心中提炼出来的一种天然碱性染料，为淡黄色粉末，易溶于乙醇，也可溶于热水，是目前世界上唯一的常规细胞核染料。
虽然我们习惯称苏木素为碱性染料，但实际上，苏木素本身并没有着色能力，染色时必须经过氧化成为氧化苏木素，才具有发色团（醌苯环）和助色团（羟基），因而具备染色的能力，这个氧化的过程就叫做成熟。苏木素本身与组织亲和力较弱，加入含金属离子（铝离子）的媒染剂可加强对细胞的亲和力。
苏木素的氧化
1、自然氧化，将染液放置在开口的容器中2个月以上，通过空气中的氧气使其氧化成熟。自然氧化的苏木素染液效果稳定，使用寿命较长，但成熟速度慢，很少用于常规切片的染色。
2、化学氧化，将染液中加入氧化剂（如氧化汞、碘酸钠、过氧化氢、高锰酸钾）后第二天即可使用。化学氧化的苏木素染液开始使用时氧化不充分，着色能力偏弱，时间久了着色会逐渐增强。
苏木素的过氧化
当苏木素完全成熟之后，存放时间过长会引起染液的过度氧化，苏木素着色的选择能力下降，出现核浆共染的现象，同时还会产生氧化膜和黑色结晶。
苏木素的染色原理
1、细胞核染色原理：细胞核内染色质的主要成分为DNA，呈双螺旋结构，两条链上的磷酸基向外，使其带负电荷，呈酸性，容易与带正电荷的苏木素染液结合。
1）核仁：主要成分蛋白质，占80%，其次是RNA，而蛋白质中组蛋白占比较多，电离后带正电，是碱性蛋白。
2）染色体：主要成分DNA、RNA、酸性蛋白及组蛋白，染色体的电离以酸性蛋白为主。酸性蛋白等电点3.3-3.6，而染色体的环境是PH7.5-7.8，呈酸性电离，带负电，易结合碱性染料。
3）核质：主要成分碱性蛋白质，电离后带正电，易结合酸性染料。
2、细胞质染色原理：主要成分是蛋白质，其次是RNA和脂蛋白。蛋白质等电点为4.7-5.0。
①大于等电点：带负电，可被碱性染料染色。
②等于等电点：不带电，酸碱染料均难以着色。
③小于等电点：带正电，可被酸性染料染色为红色。
染色原理的应用
1、染液的PH：应调至小于细胞质等电点但大于细胞核（染色体中的酸性蛋白）等电点。即PH为3.6-4.7时，细胞核恰好被苏木素染液染为蓝色，细胞质可被伊红染为红色。
2、分化作用：利用1%的盐酸乙醇溶液脱去胞核中结合的过多染料和胞质中吸附的染料，保证胞核和胞质的染色分明。因酸可破坏苏木素中的醌类结构，使色素解离，故不可分化过度。
3、蓝化作用：分化后为酸性环境，苏木素呈红色，需水洗除酸，中止分化，再通过弱碱环境使胞核由红色变为蓝色。