리트머스는 지의류에서 추출한 수용성 색소 혼합물로, 화학 실험에서 용액의 산성이나 염기성을 판별하는 지시약으로 가장 널리 사용된다. '리트머스'라는 명칭은 고대 노르웨이어로 '염색하다'라는 뜻의 'lit'과 '이끼'를 뜻하는 'mose'에서 유래하였다. 수용액 상태로 사용되기도 하지만, 대개 거름종이에 흡수시켜 말린 리트머스 종이의 형태로 보급되어 간편하게 수소 이온 농도(pH)를 측정하는 데 쓰인다.
리트머스의 사용은 14세기경 스페인의 연금술사 아르날두스 데 빌라 노바에 의해 처음 기록되었다. 주로 로첼라 틴크토리아(Roccella tinctoria)나 레카노라 타르타레아(Lecanora tartarea)와 같은 지의류를 암모니아, 탄산칼륨 등과 함께 발효시켜 얻는다. 이 과정에서 얻어진 색소는 7-하이드록시-2-페녹사존 계열의 여러 화합물이 혼합된 형태이며, 주성분은 에리스로리트민(erythrolitmin)과 아졸리트민(azolitmin) 등이다.
리트머스는 용액의 pH에 따라 색이 변하는 특성을 가진다. pH 4.5 이하의 산성 환경에서는 붉은색을 띠고, pH 8.3 이상의 염기성 환경에서는 푸른색으로 변한다. 그 중간 단계인 pH 4.5에서 8.3 사이의 중성 부근에서는 보라색을 나타낸다. 이러한 색 변화는 리트머스 분자 구조 내의 발색단이 수소 이온과 결합하거나 분리되면서 빛의 흡수 파장이 달라지기 때문에 발생한다.
리트머스 종이는 크게 청색 리트머스 종이와 적색 리트머스 종이로 나뉜다. 청색 리트머스 종이는 약간의 염기성 처리가 되어 있어 산성 용액에 닿으면 붉게 변하며, 적색 리트머스 종이는 약간의 산성 처리가 되어 있어 염기성 용액에 닿으면 푸르게 변한다. 이를 통해 미지의 용액이 산성인지 염기성인지를 즉각적으로 확인할 수 있어 기초 과학 교육 및 간단한 현장 검사에서 필수적인 도구로 활용된다.
다만 리트머스는 용액의 대략적인 성질을 파악하는 데는 유용하지만, 정확한 pH 수치를 정밀하게 측정하기에는 한계가 있다. 또한 지의류라는 천연물에서 추출하기 때문에 제조 공정에 따라 성분 구성이 일정하지 않을 수 있다는 특징이 있다. 그럼에도 불구하고 리트머스는 반응이 매우 직관적이고 사용법이 간단하여, 어떤 사안의 성격을 명확히 드러내 주는 지표를 비유적으로 표현하는 '리트머스 시험지'라는 관용구로도 널리 쓰이고 있다.