Произведение молярных концентраций водородных и гидроксильных ионов в химически чистой воде является постоянной величиной, равной 10 при температуре 25°С. Оно остается неизменным и в присутствии веществ, диссоциирующих с образованием водородных и гидроксильных ионов. В чистой воде молярные концентрации (в действительности, активности) водородных и гидроксильных ионов равны 10 моль/дм, что соответствует нейтральному состоянию раствора. В кислых растворах молярная концентрация водородных ионов >10 моль/дм, а в щелочных <10 моль/дм.
Для удобства использования и выражения кислотности растворов молярную концентрацию (активность) водородных ионов в водных растворах представляют отрицательным десятичным логарифмом значения их концентрации. Эта величина называется водородным показателем и обозначается pH.
Значение величины pH является одним из важнейших показателей качества вод и характеризует состояние кислотно-основного равновесия воды. От величины pH зависит развитие и жизнедеятельность водной биоты, формы миграции различных элементов, агрессивное действие воды на вмещающие породы, металлы, бетон.
На значение pH поверхностных вод влияет комплекс процессов: карбонатное равновесие, интенсивности процессов фотосинтеза и распада органических веществ, концентрации гумусовых веществ и др.
В большинстве водных объектов значение pH воды обычно колеблется в пределах от 6,3 до 8,5. В речных и озерных водах зимой отмечаются более низкие по сравнению с летним периодом значения pH.
Значение величины pH поверхностных вод, подверженных интенсивному загрязнению сточными водами или влиянию подземных вод, может изменяться в более широких пределах из-за наличия в их составе сильных кислот или оснований.
Измерение pH воды осуществляют потенциометрическим методом с помощью pH-метров (иономеров).