A mudança de cor observada quando o gás cloro é borbulhado em brometo de potássio aquoso é devido à formação de um novo composto químico, o bromato de potássio. Esta reação pode ser representada pela seguinte equação química:

Br- (aq) + Cl2 (g) → BrCl (aq)
BrCl (aq) + H2O (l) → HOBr (aq) + HCl (aq)
HOBr (aq) + Br- (aq) → BrO- (aq) + HBr (aq)

A reação inicial entre íons brometo (Br-) e cloro gasoso (Cl2) produz cloreto de bromo (BrCl), que é um composto de cor marrom-avermelhada. Este composto então reage com a água para formar ácido hipobromoso (HOBr) e ácido clorídrico (HCl). O ácido hipobromoso então reage com outro íon brometo para formar íons bromato (BrO-), que são responsáveis ​​pela aparência incolor da solução.