氢离子浓度指数（hydrogen ion concentration），一般称为“pH”，是1909年由丹麦生物化学家Soren Peter Lauritz Sorensen提出。p来自德语Potenz，意思是浓度、力量，H（hydrogenion）代表氢离子。

为了便于理解和说明pH，首先阐述一下水的电离和水的离子积常数。

水的电离：水是一种极弱的电解质，可以发生微弱的电离，其电离方程式为：2H₂O≒H₃O⁺ + OH^-，简写为H₂O≒H⁺ + OH^-，是一个吸热过程。水的电离受温度影响，加酸加硷都能抑制水的电离。水的电离是水分子与水分子之间的相互作用而引起的，因此极难发生。实验测得，25℃时1L纯水中只有1×10^-7mol的水分子发生电离。由水分子电离出的H⁺和OH^-数目在任何情况下总相等。25℃时，纯水中[H⁺]=[OH^-]=1×10^-7mol/L。

水的电离

水的离子积常数：[H⁺]·[OH^-]=K_W，其中K_W称作水的离子积常数，简称水的离子积；[H⁺]和[OH^-]是分别是指整个溶液中氢离子和氢氧根离子的总物质的量浓度。K_W只随温度变化而变化，是温度常数。如25℃，[H⁺]=[OH^-]=1×10^-7mol/L，K_W=1×10^-14；100℃时，[H⁺]=[OH^-]=1×10^-6mol/L，K_W=1×10^-12。

溶液酸性、中性或硷性的判断依据是：[H⁺]和[OH^-]的浓度的相对大小．在任意温度时溶液[H⁺]>[OH^-]时呈酸性，[H⁺]=[OH^-]时呈中性，[H⁺]<[OH^-]时呈硷性．但当溶液中[H⁺]、[OH^-]较小时，直接用[H⁺]、[OH^-]的大小关係表示溶液酸硷性强弱就显得很不方便．为了免于用氢离子浓度负幂指数进行计算的繁琐，数学上定义pH为氢离子浓度的常用对数负值，即：pH=-lg[].在pH的计算中[H⁺]指的是溶液中氢离子的物质的量浓度，单位为mol/L，在稀溶液中，氢离子活度约等于氢离子的浓度，可以用氢离子浓度来进行近似计算。

有很多方法来测定溶液的pH：

1.使用pH指示剂。在待测溶液中加入pH指示剂，不同的指示剂根据不同的pH值会变化颜色，根据指示剂的研究就可以确定pH的範围。滴定时，可以作精确的pH标準。

2.使用pH试纸。pH试纸有广泛试纸和精密试纸，用玻璃棒蘸一点待测溶液到试纸上，然后根据试纸的颜色变化对照标準比色卡可以得到溶液的pH。pH试纸不能够显示出油份的pH值，因为pH试纸以氢离子来量度待测溶液的pH值，但油中没含有氢离子，因此pH试纸不能够显示出油份的pH值。

3.使用pH计。pH计是一种测定溶液pH值的仪器，它通过pH选择电极（如玻璃电极）来测定出溶液的pH。pH计可以精确到小数点后两位。

在标準温度（25℃）和压力下，pH=7的水溶液（如：纯水）为中性，这是因为水在标準温度和压力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1×10^-7mol/L。pH值小说明H⁺的浓度大于OH^-的浓度，故溶液酸性强，而pH值增大则说明H⁺的浓度小于OH^-的浓度，故溶液硷性强。所以pH值愈小，溶液的酸性愈强；pH愈大，溶液的硷性也就愈强。

通常pH值是一个介于0和14之间的数（浓硫酸pH约为-2），在25℃的温度下，当pH<7的时候，溶液呈酸性，当pH>7的时候，溶液呈硷性，当pH=7的时候，溶液呈中性.但在非水溶液或非标準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。

pH值1到2之间的是洗厕灵

pH值2到3之间的是柠檬，醋

pH值3是苹果

pH值3到4是橘子

pH值4到5是酱油

pH值6是西瓜，胡萝蔔

pH值6到7之间的是牛奶

pH值7到8之间是鸡蛋清

pH值8到9之间是牙膏

pH值10是肥皂

pH值11是草木灰水

pH值12到13之间是厨房的清洁剂

pH值是水溶液最重要的理化参数之一。凡涉及水溶液的自然现象。化学变化以及生产过程都与pH值有关，因此，在工业、农业、医学、环保和科研领域都需要测量pH值。