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  pH的計算公式如下:  其中[H]指的是溶液中氫離子的活度(有時也被寫為[HO],水合氫離子活度),單位為摩爾/升,在稀溶液中,氫離子活度約等於氫離子的濃度,可以用氫離子濃度來進行近似計算。  在25°C下,pH=7的水溶液(如:純水)為中性,這是因為水在25°C下自然電離出的氫離子和氫氧根離子濃度的乘積(水的離子積常數)始終是1×10,且兩種離子的濃度都是1×10mol/L。pH小於7說明H的濃度大於OH的濃度,故溶液酸性強,而pH大於7則說明H的濃度小於OH的濃度,故溶液鹼性強。所以pH愈小,溶液的酸性愈強;pH愈大,溶液的鹼性也就愈強。  在非水溶液或25°C的條件下,pH=7可能並不代表溶液呈中性,這需要通過計算該溶劑在這種條件下的電離常數來決定pH為中性的值。如373K(100°C)的溫度下,水的離子積常數為5.5×10,即pH約為6.13,此時為中性溶液。 由於實際中的溶液不是理想溶液,所以僅僅用H濃度是不可以準確測量的,因此也無法準確計算得到溶液的pH。故而應當採用H活度,即  這樣從理論上講只要知道氫離子的活度a(H)就可以得到溶液的準確pH。  於是人們給pH下了一個操作定義。對於溶液X,測量下列伽伏尼電池的電動勢Ex:  將未知pH的溶液X換成已知pH的溶液S,同樣測量電池的電動勢Es。則  式中F為法拉第常數,formula_4為摩爾氣體常數,formula_5為熱力學溫度。 因此可以通過測定未知溶液與標準溶液的電動勢就可以計算出未知溶液的pH。為此IUPAC規定了一些標準溶液的pH。

  有很多方法來測量溶液的pH:

  pOH(氫氧根離子濃度指數)是和pH相對應的表示溶液中氫氧根離子活度的概念,定義如下:  當在298K(25°C)的時候,水的離子積formula_7,因為formula_8,所以此時pOH=14-pH,pH和pOH之和為14。

  由pH的定義可知,pH是衡量溶液酸鹼性的尺度,在很多方面需要控制溶液的酸鹼,這些地方都需要知道溶液的pH:
pH,亦稱pH值、氫離子濃度指數、酸鹼值、[離<unk>](音ㄌㄧㄥˊ)標值,是溶液中氫離子活度的一種標度,也就是通常意義上溶液酸鹼程度的衡量標準。這個概念是1909年由丹麥生物化學家瑟倫·索倫森提出的。「pH」中的「H」代表氫離子(H),而「p」的來源則有幾種說法。第一種稱p代表德語「Potenz」,意思是力度、強度;第二種稱pH代表拉丁文「pondus hydrogenii」,即「氫的量」;第三種認為p只是索倫森隨意選定的符號,因為他也用了q。現今的化學界把p加在無量綱量前面表示該量的負對數。