Lorsque l'iode et l'amidon interagissent, les molécules d'iode s'arrangent dans les molécules d'amidon de manière linéaire. Le résultat final visible de cet arrangement est l'apparition d'une coloration bleu-noir.
Les amidons naturels, tels que les pommes de terre, sont des combinaisons de deux fractions : l'amylose et l'amylopectine. L'amylose est la fraction particulière dont la réaction avec l'iode produit une teinte indigo révélatrice. Contrairement aux molécules d'amylopectine en forme de branche, la structure de l'amylose contient des liaisons acétal joignant de longues chaînes polymères d'unités de glucose, donnant à ses molécules une forme de bobine plus linéaire.
L'amylose force des complexes d'ions triiodure linéaires dans le sillon central de ses molécules en forme de bobine. Le transfert de charge qui s'ensuit entre l'iode et l'amidon modifie la manière dont les électrons sont confinés et, à son tour, leur espacement entre les niveaux d'énergie. Le nouvel espacement des niveaux d'énergie est suffisant pour absorber la lumière visible de manière sélective, produisant une teinte bleuâtre.
Il doit y avoir de l'iode et des ions iodure pour que cette réaction ait lieu. Une combinaison des deux donne un anion, qui a plus d'électrons chargés négativement que de protons chargés positivement. Le complexe d'ions d'iode et d'iodure est également soluble dans l'eau, et cette solubilité est nécessaire à la formation des complexes d'ions triiodure linéaires qui se lient dans les molécules d'amylose.
Les complexes d'ions d'iode et d'iodure se lient également aux molécules d'amylopectine, mais la forme ramifiée des molécules d'amylopectine limite le degré de liaison. Cette liaison limitée s'enregistre généralement à l'œil nu comme une solution violette ou de couleur rouille.
