pH ของน้ำไม่บริสุทธิ์จะวัดกันที่™123 ความเป็นกรด ของมัน ในน้ำบริสุทธิ์ ประมาณ 1 ใน 10 ล้านโมเลกุล จะแตกตัวไปเป็น ไฮโดรเนียมไอออน (H3O+) และ ไฮดรอกไซด์ไอออน (OH−) , ตามสมการข้างล่างนี้

2H 2 O ↔ H 3 O + + OH − . {\displaystyle {\mbox{2H}}_{2}{\mbox{O}}\leftrightarrow {\mbox{H}}_{3}{\mbox{O}}^{+}+{\mbox{OH}}^{-}.}

ความเข้มข้น (มีหน่วยเป็น โมล/ลิตร) ของไอออน ถูกแสดงเป็น [H3O+] และ [OH−]; สิ่งที่ได้คือ ค่าคงที่การแยกสลาย (dissociation constant) ของน้ำ และ มีค่าเท่ากับ 10−14 mole2/l2 ค่า pH ถูกกำหนดเป็น −log [H3O+]; ดังนั้นน้ำบริสุทธิ์จึงมีค่า pH เท่ากับ 7 (ตัวเลขเหล่านี้จะมีค่าถูกต้องที่สุดที่อุณหภูมิ 23 °C และจะแตกต่างกันเล็กน้อยที่อุณหภูมิอื่น)

เบสรับ (กำจัด) ไฮโดรเนียมไอออน (H3O+) จากสารละลาย หรือ ให้ ไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) แก่สารละลาย การกระทำทั้งสองนี้จะลดความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนและเพิ่มค่า pH ในทางตรงกันข้ามกรดจะให้ H3O+ ไออออนแก่สารละลาย หรือรับ OH−, ผลคือทำให้ pH ลดลง

ค่า pH ของสารละลายสามารถคำนวณได้ดังตัวอย่างต่อไปนี้ ถ้า 1 โมล ของ โซเดียมไฮดรอกไซด์ (40 ก.) ละลายในน้ำ 1 ลิตร ความเข้มข้นของ ไฮดรอกไซด์ไอออน จะเป็น [OH−] = 1 โมล/l. เพราะฉะนั้น [H+] = 10−14 โมล/l, และ pH = −log 10−14 = 14.^^