是二价双酒石酸盐负离子会去氧化羧酸阳离子，在这个过程中螯合物的中央二价铜离子被还原成为一价铜离子（即发生了氧化还原反应），形成砖红色的氧化亚铜沉淀，此即斐林试剂的阳性反应结果（同为本尼迪克试剂的阳性反应）。反之，没有发生沉淀则为阴性结果；若待测试物质为芳香醛类则不会与斐林试剂反应，而应使用多仑试剂（银氨溶液）进行检测。斐林试剂因可与醛糖反应（具有醛基）而常用于检验是否存在单醣。另外特别的是酮糖也可以用此法检测，这是由于酮糖类的单糖（如果糖）会与斐林试剂中的硷作用，使之转化为醛糖，进而可以被斐林试剂氧化从