Em uma reação de neutralização, um ácido reage com uma base para produzir água e um sal. Por exemplo, ácido clorídrico (HCl) reage com hidróxido de sódio (NaOH) formando cloreto de sódio (NaCl) e água (H2O). Quando as proporções são equimolares, a solução resultante tem pH neutro (7).

Tampões são misturas de um ácido fraco e sua base conjugada que resistem a mudanças no pH quando pequenas quantidades de ácido ou base são adicionadas. Um exemplo comum é a mistura de ácido acético e acetato. Os componentes do tampão reagem para minimizar variações no pH, sendo essenciais em sistemas biológicos como o sangue, que mantém pH em torno de 7,4.

A química ácido-base tem aplicações em diversas áreas: na medicina, o sangue possui sistemas tampão que regulam o pH corporal; na ciência ambiental, é usada para monitorar e neutralizar a chuva ácida; na indústria, é fundamental na produção de fertilizantes, sabões e no tratamento de água, onde bases como cal são usadas para neutralizar águas residuais ácidas.

Para calcular o pH, usa-se a fórmula pH = -log[H+]. Por exemplo, uma solução com concentração de íons de hidrogênio de 1×10^-3 M resulta em pH = 3, indicando solução ácida. Para o cálculo inverso, rearranja-se a equação: [H+] = 10^-pH M. Assim, um pH de 11 corresponde a [H+] = 10^-11 M.