Местом наибольшей реакционной способности в молекуле фенотиазина и его производных является атом серы, которая может окисляться до S4+ и S6+.

Окисление фенотиазина или его производных бромом в уксусной кислоте или другим окислителем, например перекисью водорода, приводит к образованию S-оксида (I) и диоксида-сульфона (II).

За счет третичного азота в молекуле производные феноти-азина могут вступать в реакции с общеалкалоидными реактивами (см. «Алкалоиды»).

Все препараты фенотиазинового ряда применяются в виде гидрохлоридов, поэтому после выделения основания щелочью в фильтрате обнаруживается хлор-ион с раствором нитрата серебра.