二羥基吲哚為含氮的雜環化合物，分子結構中既有六元的苯環，又有五元氮雜環。有兩種異構體，其中之一為1,2-二羥基吲哚(英文名稱1,2-dihydroxyindole)，經水重結晶后為斜方晶系晶體。溶于水，其水溶液呈酸性。易溶于醋酸、丙酮、熱乙醇，能溶于氫氧化鈉堿水溶液、碳酸氫鈉水溶液，難溶于醚、苯、冷水，不溶于無機酸、石油醚。分子式為C8H7NO2，其2位羥基存在烯醇型和酮型的互變異構形式。
另一種異構體是5，6-二羥基吲哚(英文名稱5，6 -dihydroxyindole)，又名吲哚-5，6-二醇（indole-5-6-diol），兩個取代羥基在苯環上。純凈的5,6-二羥基吲哚為無色針狀晶體,熔點140℃(分解),溶于熱水,不溶于石油醚，結晶狀態下很穩定,但在微堿溶液中則很快氧化成類似黑素的物質。