在阿伦尼乌斯酸碱理论中，酸碱性的强弱可以通过水溶液中的氢离子与氢氧根离子浓度进行定量比较(这里的浓度准确来讲是活度，但稀溶液中氢离子浓度与活度接近，可用易于获得数据的浓度代替活度)，氢离子浓度表示为c(H)，氢氧根浓度表示为c(OH)，氢离子浓度越大酸性越强，氢氧根离子浓度越大碱性越强。同温度下，水溶液中c(H) · c(OH)是定值，由此可见酸性越强的溶液碱性越弱，碱性越强的溶液酸性越弱。

1909年丹麦的一位化学家提出用pH来表示酸碱性的强弱，pH是氢离子浓度的负对数，即：

pH = - log[H]，同理pOH是氢氧根离子浓度的负对数

引入pH的一大好处是简便了书写，并且方便比较溶液的酸碱性强弱。298K时，水溶液中c(H) · c(OH)是定值10，所以pH + pOH = 14。pH<7的溶液呈酸性，pH=7的溶液呈中性，pH>7的溶液呈碱性。

溶液酸性、中性或碱性的判断依据是:c(H+)和c(OH-)的相对大小.在任意温度时溶液c(H+)>c(OH-)时呈酸性，c(H+)=c(OH-)时呈中性，c(H+)<c(OH-)时呈碱性.

在标准温度(25℃)和压强下，pH=7的水溶液(如:纯水)为中性，这是因为水在标准压强和温度下自然电离出的氢离子和氢氧根离子浓度的乘积(水的离子积常数)始终是1×10^(-14)，且两种离子的浓度都是1×10^(-7)mol/L。pH小说明H+的浓度大于OH-的浓度，故溶液酸性强，而pH增大则说明H+的浓度小于OH-的浓度，故溶液碱性强。所以pH愈小，溶液的酸性愈强;pH愈大，溶液的碱性也就愈强。

通常pH是一个介于0和14之间的数,当pH<7的时候,溶液呈酸性,当pH>7的时候,溶液呈碱性,当pH=7的时候,溶液呈中性.但在非水溶液或非标准温度和压力的条件下，pH=7可能并不代表溶液呈中性，这需要通过计算该溶剂在这种条件下的电离常数来决定pH为中性的值。如373K(100℃)的温度下，pH=6为中性溶液。