ハイドランジアの美しさを語る上で欠かせないのが、土壌酸度と花色の変化に関する生化学的メカニズムです。基本となる原理は、「アントシアニン色素」「アルミニウムイオン」「補助色素」の相互作用によって説明されます。
花弁（正確には萼片）に含まれる赤色色素「デルフィニジン系アントシアニン」は、土壌中から吸収されたアルミニウムイオンと結合することで青色へと発色します。アルミニウムは酸性土壌（pH5.0〜5.5程度）で水に溶け出しやすくなり、中性からアルカリ性土壌（pH6.5〜7.0程度）では不溶化して植物に吸収されなくなります。
- 鮮烈な青色に咲かせる場合：ピートモス（無調整）や鹿沼土をベースにした酸性用土を使用し、アルミニウムを含む専用肥料（硫酸カリウムや硫酸アルミニウム含有）を適量施します。
- 鮮やかなピンク・赤色に咲かせる場合：赤玉土や腐葉土に苦土石灰を微量混入して土壌を中性〜弱アルカリ性に保ち、アルミニウムの吸収をブロックします。また、リン酸分の多い肥料を施すことで、土中のアルミニウムを不溶性のリン酸アルミニウムとして固定化させます。
ただし、白花品種（「シュガーホワイト」など）はそもそもアントシアニン色素を持たないため、土壌酸度によって青や赤に変化することはなく、常にクリアな白色を維持します。
