Οι ενώσεις που, κατά τον ιονισμό, αποδίδουν μόνο ιόντα υδρογόνου (Η+) ως κατιόντα ταξινομούνται ως οξέα. Εναλλακτικά, ουσίες που διαλύονται στο νερό και είναι ικανές να απελευθερώνουν πρωτόνια για να σχηματίσουν H3O+ (ιόντα υδρονίου) ορίζονται επίσης ως οξέα. Όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση του H3O+, τόσο ισχυρότερη είναι η οξύτητα του διαλύματος. Ακόμη και σε καθαρό νερό, ιόντα Η3Ο+ υπάρχουν σε συγκέντρωση 10-7 mol/L.
Τα οξέα έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών και χρησιμοποιούνται σε πολυάριθμες βιομηχανικές και εργαστηριακές ρυθμίσεις. Τα κοινά χρησιμοποιούμενα παραδείγματα περιλαμβάνουν θειικό οξύ, υδροχλωρικό οξύ και νιτρικό οξύ. Πολλές χημικές αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα σε υδατικά διαλύματα, όπου η τιμή του pH παίζει κρίσιμο ρόλο. Για παράδειγμα, όταν διοξείδιο του άνθρακα διοχετεύεται μέσω ενός διαλύματος που περιέχει ιόντα Ca2+, είτε σχηματίζεται ίζημα ανθρακικού ασβεστίου είτε όχι εξαρτάται από το pH του διαλύματος. Ορισμένες αντιδράσεις πρέπει να διεξάγονται σε σταθερό επίπεδο pH. Για να επιτευχθεί αυτό, διαλύματα που περιέχουν ένα ασθενές οξύ (ή βάση) και το αντίστοιχο άλας του χρησιμοποιούνται συχνά ως ρυθμιστικά διαλύματα. Το pH του φυσιολογικού ανθρώπινου αίματος είναι περίπου 7,4 (που περιέχει ρυθμιστικά συστήματα όπως HCO3-/H2CO3 και HPO42-/H2PO4-). Ακόμη και μικρές αποκλίσεις από αυτή την τιμή μπορεί να έχουν αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία.
