수소이온 농도는 용액 1L 속에 존재하는 수소이온의 몰수를 의미하며, [H⁺]로 쓴다. 수소이온이 많아질수록 용액은 산성에 가까워지며, 폐수처리를 할 경우나 중화·응집 등 화학적 처리를 할 때 중요한 구실을 한다.

순수한 물일 경우 1기압 25℃에서 수소이온의 농도가 약 10^-7M(몰농도)이며, 이를 기준으로 산성도를 측정할 수 있다. 하지만 수소이온의 실제 몰수는 이와 같이 매우 작은 값이므로 표현하기가 불편하다. 따라서 간단하게 표현하기 위해 수소이온량의 역수에 상용로그를 취한 값을 수소이온농도지수(pH)로 사용한다. 

즉, log₁₀(1/[H⁺])=log₁₀(1/10^-7)=7인 중성의 순수한 물을 기준으로 하여, pH가 7보다 작은 용액은 산성, pH가 7보다 큰 용액은 알칼리성 또는 염기성이라 한다.

예를 들어 물고기가 살고 있는 담수의 수소이온농도 [H⁺]는 약2.5×10^-9 M ~ 2×10^-7 M이고, pH는 약 6.7~8.6으로 중성에 가깝다. 그리고 수소이온농도가 높을수록 pH는 낮다.

수용액 속에서 물분자의 일부는 수소이온과 수산화이온으로 이온화된다. 

이때 같은 수의 수소이온과 수산화이온이 생성되거나 사라지므로 수소이온농도 [H⁺]와 수산화이온의 농도 [OH^-]의 합은 용액의 액성에 관계 없이 항상 일정하다.