GUS染色原理是基于 β-葡萄糖苷酶（GUS）对X-Gluc（5-溴-4-氯-3-吲哚-β-葡萄糖苷酸酯）的水解作用。在适宜的反应条件下，GUS酶能够催化X-Gluc水解，生成蓝色的5,5’-二溴-4,4’-二氯-3’-靛酚（X）和5-溴-4-氯-3-（2,6-二甲基-4-氧代酰基苯氨基）苯甲醇（Gal）。这两种产物在碱性条件下发生聚合反应，形成可见的蓝色沉淀，从而使具有GUS活性的部位或位点呈现蓝色或蓝色斑点。
GUS染色液常用于转基因植物的GUS基因表达分析，通过观察蓝色斑点或区域，可以确定GUS基因在植物组织中的表达位置和活性。这种染色方法具有操作简便、结果直观等优点，广泛应用于生物化学活性分析、免疫分析以及组织和细胞的组织化学染色。
需要注意的是，GUS染色液仅用于科研领域，不适用于临床诊断或其他用途。