PH是拉丁文“Pondus hydrogenii"词的缩写（Pondus=压强、压力hydrogenium=氢），用来量度物质中氢离子的活性。这活性直接关系到水溶液的酸性、中性和碱性。水在化学上是中性的，但不是没有离子，即使化学纯水也有微量被离解：严格地讲，只有在与水分子水合作以前，氢核不是以自由态存在。
H2O+ H2O=H3O+ + OHˉ
由于水全氢离子（H3O）的浓度事与氢离子（H）浓度等同看待，上式可以简化成下述常用的形式：
H2O=H++ OHˉ
此处正的氢离子人们在化学中表示为“H+ 离子"或“氢核"。水合氢核表示为“水合氢离子"。负的氢氧根离子称为“氢氧化物离子"。
利用质量作用定律，对于纯水的离解可以找到平衡常数加以表示：
K = H3O+OH- ────── H2O
由于水只有少量被离解，因此水的克分子浓度实际为常数，并且有平衡常数K可求出水的离子积KW。
KW=K×H2O KW = H3O+ＯＨ－=10－7?10－7=10mol/l(25℃)
也就是说，对于升纯水在25℃时存在10－7摩尔H3O+ 离子和10－7摩尔OHˉ离子。
在中性溶液中，氢离子H+ 和氢氧根离子OHˉ的浓度都是10－7mol/l。
如：
假如有过量的氢离子H+ ，则溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氢离子H+ 游离的物质。同样，如果氢离子H+ 并使OHˉ离子游离，那末溶液就是碱性的。所以，给出 值就足以表示溶液的特性，呈酸性碱性，为了免于用此克分子浓度负冥指数进行运算，生物学泽伦森（Soernsen）在1909年建议将此不便使用的数值用对数代替，并定义为“pH值"。数学上定义pH值为氢离子浓度的常用对数负值。即时
因此，PH值是离子浓度以10为底的对数的负数：
酸 中性 碱
← →
PH值
改变50m3 的水的pH值，从pH2到pH3需要500L漂白剂。然而，从pH6到pH7只需要50L的漂白剂。
测量PH值的方法很多，主要有化学分析法、试纸法、电位法。现主要介绍电位法测得PH值。
电位分析法所用的电被称为原电池。原电池是个系统，它的作用是使化学反应能量转成为电能。此电池的电压被称为电动势（EMF）。此电动势（EMF）由个半电池构成。其中个半电池称作测量电，它的电位与特定的离子活度有关如H+ ；另个半电池为参比半电池，通常称作参比电，它般是测量溶液相通，并且与测量仪表相连。
例如，支电由根插在含有银离子的盐溶液中的根银导线制成，在导线和溶液的界面处，由于金属和盐溶液种物相中银离子的不同活度，便形成离子的充电过程，并形成定的电位差。失去电子的银离子进溶液。当没有施加外电流进行反充电，也就是说没有电流的话，这过程终会达到个平衡。在这种平衡状态下存在的电压被称为半电池电位或电电位。
这种（如上所述）由金属和含有此金属离子的溶液组成的电被称为第类电。
此电位的测量是相对个电位与盐溶液的成分无关的参比电进行的。这种具有独立电位的参比电也被称为第电。对于此类电，金属导线都是覆盖层此种金属的微溶性盐（如：Ag/AgCL），并且插入含有此种金属盐限离子的电解质溶液中。此时半电池电位或电电位的大小取决于此种阴离子的活度。
此种电之间的电压遵循能斯特（NERNST）公式：
E = E0+ RT ――1n a Me nF
式中：E―电位
E0―电的标准电压
R―气体常数（8.31439焦耳/摩尔和℃）
T―开氏温度（例：20℃=273+293开尔文）
F―法拉弟常数（96493库化/当量）
n―被测离子的化合价（银=1，氢=1）
aMe―离子的活度
标准氢电是所有电位测量的参比点。标准氢电是根铂丝，用电解的方法镀（涂覆）上氯化铂，并且在四周充入氢气（固定压力为1013hpa）构成的。
将此电浸入在25℃时H3O+ 离子含量为1mol/l溶液中，便形成电化学中所有电位测量所参照的半电池电位或电电位。其中氢电做为参比电在实践中很难实现，于是使用第类电做为参比电。其中常用的便是银/氯化银电。该电通过溶解的AgCl对于氯离子浓度的变化起反应。
此参比电的电电位通过饱和的kcl贮池（如：3mol/l kcl）来实现恒定。液体或凝胶形式的电解质溶液通过隔膜与被测溶液相连通。
利用上述的电组合―银电和Ag/AgCl参比电可以测量胶片冲洗液中的银离子含量。也可以将银电换成铂或金电进行氧化还原电位的测量。例如：某种金属离子的氧化阶段。
常用的PH指示电是玻璃电。它是支端部吹成泡状的对于pH敏感的玻璃膜的玻璃管。管内充填有含饱和AgCl的3mol/l kcl缓冲溶液，pH值为7。存在于玻璃膜面的反映PH值的电位差用Ag/AgCl传导系统，
如第电，导出。PH复合电和PH固态电，如图
此电位差遵循能斯特公式：
E= E0+ RT ―― 1n a H3O+ nF
E=59.16mv/25℃ per pH
式中R和F为常数，n为化合价，每种离子都有其固定的值。对于氢离子来讲，n=1。温度“T"做为变量，在能斯特公式中起很大作用。随着温度的上升，电位值将随之增大。
对于每1℃的温度变大，将引起电位0.2mv/per pH变化。用pH值来表示，则每1℃第1pH变化0.0033pH值。
这也就是说：对于20~30℃之间和7pH左右的测量来讲，不需要对温度变化进行补偿；而对于温度＞30℃或＜20℃和pH值＞8pH或6pH的应用场合则必须对温度变化进行补偿。
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