碘液染色的原理主要涉及碘液與細胞內遺傳物質的相互作用。碘液染色主要是為了顯示細胞內的遺傳物質，這些遺傳物質主要包括DNA和RNA。碘液本身可以與這些遺傳物質結合，產生特定的顏色反應。以下是碘液染色原理的詳細解釋：
碘液與細胞內的遺傳物質結合後，能使遺傳物質著色，便於觀察。在細胞核、細胞質、線粒體和葉綠體中都含有遺傳物質，所以這些結構都能被碘液染上顏色。特別是細胞核中含有的遺傳物質最多，因此細胞核被染成特定的顏色。
碘液還能將蛋白質染成棕黃色。由於細胞核和細胞質中含有大量的蛋白質，所以在碘液染色下，細胞核被染成棕黃色，而細胞質也被染成淺黃色。
此外，碘液染色的效果也受到碘液濃度和pH值的影響。例如，稀碘液用於染色人體的口腔上皮細胞，使其在透明背景下更容易觀察。而且碘液是鹼性的，有助於染色體易被鹼性染料染成深色，便於觀察。