Ksilenol oranž se često koristi kao indikator kiselosti i alkalnosti u različitim hemijskim procesima. Na primer, može se koristiti u analitičkoj hemiji za određivanje pH vrednosti rastvora ili da se utvrdi kada hemijska reakcija dostigne krajnju tačku titracije.
Ksilenol oranž se takođe može koristiti za detekciju prisustva nekih hemikalija. Na primer, ako se dodaje ksilenol oranž u rastvor koji sadrži jodidne jone, kada se jodidni joni oksiduju jodatima, ova hemijska reakcija proizvodi jod koji reaguje sa ksilenol oranžom i uzrokuje promenu boje. Ova tehnika se može koristiti za analizu jodida u uzorcima vode ili drugih tečnosti. Raspon pH vrednosti pri kojima ksilenol oranž menja boju zavisi od njegovog hemijskog okruženja. Opšti raspon pH vrednosti za koju je karakteristično da ksilenol oranž menjaju boju je oko pH 3,6 do pH 5,0. Konkretno, ksilenol oranž se javlja kao narandžasti bojni prelaz u rastvorima pH većim od 5,0, a kao žuti bojni prelaz u rastvorima pH manjim od 3,6.
Međutim, važno je imati na umu da ksilenol oranž ne pruža vrlo precizne rezultate za male promene pH vrednosti. To znači da se može upotrebiti samo ako se analizira reakcija koja ima velike promene pH vrednosti. Ksilenol oranž može reagovati sa nekim hemikalijama, pa je potrebno proveriti da li se može koristiti u određenim uslovima pre korišćenja.
Prilikom primene Ksilenol oranž je poštovati propisanu zakonsku regulativu: Zakone i prateće pravilnike, kako bi se osigurala njegova sigurna upotreba i izbegle potencijalne negativne posledice.