HE染色法的原理在於使用蘇木精和伊紅這兩種染料對組織樣本中的不同結構進行染色。蘇木精是一種鹼性染料，它本身沒有染色能力，需要在氧化後通過含金屬離子的媒染劑使嗜鹼性結構或物質著色，呈現紫藍色。這些結構主要包括細胞核內的染色質和胞質內的核酸。伊紅是一種酸性染料，它能使細胞質和細胞外基質中的成分著紅色，在特定條件下，這些成分會被染成粉紅色。這樣，經過HE染色後的組織切片中會形成紫藍色和粉紅色之間的鮮明對比，便於觀察和分析。
HE染色是一種在生物和醫學的細胞與組織學教學和科研中最基本、套用最廣泛的技術方法。