甲紫溶液的染色原理主要依賴於其含有的色素，這種色素能夠滲透到細胞內，特別是對細胞核進行染色。通過這種方式，甲紫溶液可以幫助顯示細胞的結構，尤其是細胞核的形態，從而便於觀察和研究細胞的局部病變。在醫學領域，甲紫溶液常用於消毒防腐，並且能夠改善由葡萄球菌或革蘭氏陽性菌感染引起的症狀，同時還能消滅表皮癬菌。
此外，甲紫溶液也被用作一種鹼性染料，能夠使染色體（或染色質）著色，這在生物學研究中非常重要。通過高倍顯微鏡下觀察各個時期細胞內染色體的存在狀態，可以判斷細胞處於有絲分裂的哪個時期，進而認識有絲分裂的完整過程。