Forbindelser som ved ionisering kun gir hydrogenioner (H+) som kationer, klassifiseres som syrer; alternativt er stoffer som oppløses i vann og er i stand til å frigjøre protoner for å danne H₃O⁺ (hydroniumioner) også definert som syrer. Jo høyere konsentrasjon av H₃O⁺, desto sterkere er surheten til løsningen. Selv i rent vann er H₃O⁺-ioner tilstede i en konsentrasjon på 10⁻⁷ mol/L.
Syrer har et bredt spekter av bruksområder og brukes i en rekke industrielle og laboratoriemiljøer; Vanlige eksempler inkluderer svovelsyre, saltsyre og salpetersyre. Mange kjemiske reaksjoner finner sted i vandige løsninger, hvor pH-verdien spiller en kritisk rolle. For eksempel, når karbondioksid bobles gjennom en løsning som inneholder Ca²+-ioner, avhenger hvorvidt det dannes et bunnfall av kalsiumkarbonat av løsningens pH. Visse reaksjoner må utføres ved et konstant pH-nivå; for å oppnå dette, blir løsninger som inneholder en svak syre (eller base) og dens tilsvarende salt ofte brukt som bufferløsninger. pH i normalt humant blod er ca. 7,4 (inneholder buffersystemer som HCO3-/H2CO3 og HPO42-/H2PO4-); selv små avvik fra denne verdien kan ha negative effekter på helsen.
