氢离子浓度指数（hydrogen ion concentration），一般称为“pH”，由丹麦生物化学家Soren Peter Lauritz Sorensen在1909年提出。符号p来自德语Potenz，意思是“浓度”。H代表氢离子（hydrogen ion）[1] 。
为了便于理解和说明pH，首先阐述一下水的电离和水的离子积常数。
水的电离：水是一种极弱的电解质，可以发生微弱的电离，其电离方程式为 ，简写为 ，是一个吸热过程。水的电离是水分子与水分子之间的相互作用而引起的，因此极难发生，受温度影响，加酸、加碱都能抑制水的电离。实验测得，25℃时，1L纯水中只有 的水分子发生电离。由水分子电离出的H+和OH-数目在任何情况下总相等。25℃时，纯水中， 。 水的电离
水的离子积常数定义为 。其中，KW称作水的离子积常数，简称水的离子积；[H+]和[OH-]是分别是指整个溶液中氢离子和氢氧根离子的总物质的量浓度。KW只随温度变化而变化，是温度常数。譬如，25℃时，[H+]=[OH-]=1×10-7mol/L，KW=1×10-14；100℃时，[H+]=[OH-]=1×10-6mol/L，KW=1×10-12。
溶液酸性、中性或碱性的判断依据是：[H+]和[OH-]的浓度的相对大小。在任意温度时，溶液[H+]>[OH-]时呈酸性，[H+]=[OH-]时呈中性，[H+]<[OH-]时呈碱性。但是，当溶液中[H+]、[OH-]较小时，直接用[H+]、[OH-]的大小关系表示溶液酸碱性强弱就显得很不方便。为了免于用氢离子浓度负幂指数进行计算的繁琐，数学上定义pH为氢离子浓度（不带单位）的常用对数的相反数，即pH=-lg[ ]。在pH的计算中，[H+]指的是溶液中氢离子的物质的量浓度，单位为mol/L。在稀溶液中，氢离子活度约等于氢离子的浓度，可以用氢离子浓度来进行近似计算[1] 。
由于我们计算pH值的时候，氢离子浓度只代入数值，不代入单位，故pH为无量纲量，没有计量单位（也可以认为单位是“1”）。这里需要额外说明的是，不是任何一个量都有计量单位，像pH、pOH、化学平衡常数、电离平衡常数等，都没有计量单位。在计量学中，有一个惯例：如果某个量的定义式带有指数、对数、三角函数等超越函数的运算，则计算时通常只带数值，不带单位，因而，实际上也就不存在诸如 、 、 这样的单位。
目前有很多方法用于测定溶液的pH：
1.使用pH指示剂。在待测溶液中加入pH指示剂，不同的指示剂根据不同的pH会变化颜色，根据指示剂的研究就可以确定pH的范围。滴定时，可以作精确的pH标准。
2.使用pH试纸。pH试纸有广泛试纸和精密试纸，用玻璃棒蘸一点待测溶液到试纸上，然后根据试纸的颜色变化对照标准比色卡可以得到溶液的pH。pH试纸不能够显示出油份的pH，因为pH试纸以氢离子来量度待测溶液的pH，但油中没含有氢离子，因此pH试纸不能够显示出油份的pH。