具有羟基与sp2杂化的碳原子（也就是碳碳双键上的碳原子）相连的结构的化合物大多数都可以与三氯化铁的水溶液发生显色反应。

酚羟基直接与芳环相连，相当于稀醇结构，故也有此反应。不同的酚颜色不同。苯酚，间本三酚都是蓝紫色。

邻苯二酚，对苯二酚绿色，甲苯酚蓝色。 反应机理一般是认为生成了配合物而显色： 因此，三氯化铁反应被广泛运用到鉴别烯醇式结构的物质中去。

sp2杂化是由同一层的一个s轨道与3个p轨道中的两个形成，多用于形成两个单键与一个双键，即形成有机物中的烯烃，醛，酮，酰等。