溴水褪色的原理有多種，主要包括以下幾種情況：
與強鹼反應。當溴水中加入強鹼，如氫氧化鈉(NaOH)，溴水中的溴與氫氧化鈉反應，生成溴化鈉(NaBr)、次溴酸鈉(NaBrO)和水(H2O)，使得溴水的橙色褪去。
與某些鹽反應。向溴水中加入碳酸鈉(Na2CO3)或硝酸銀(AgNO3)等鹽的溶液，也會導致溴水的橙色褪去。這是因為溴與水反應生成的次溴酸(HBrO)與這些鹽發生反應。
與還原劑反應。溴水中的溴具有強氧化性，能與硫化氫(H2S)、二氧化硫(SO2)等還原劑發生氧化還原反應，使溴水褪色。
萃取作用。在溴水中加入不溶於水的有機溶劑，如苯、四氯化碳等，溴會溶解到有機溶劑中，導致水層中的溴濃度降低，從而褪色。
與不飽和化合物加成或取代反應。乙烯等不飽和化合物能與溴發生加成反應，生成二溴乙烷等物質，從而使溴水褪色。
這些反應使得溴水中的溴單質被消耗或轉移，從而導致溴水的顏色消失。