Hreint vatn, H₂O, er ætíð klofið að hluta í jákvæðar oxóníumjónir, H₃O⁺, og jafnmargar neikvæðar hýdroxíðjónir, OH⁻. ◊

     2H₂O_(l) H₃O⁺_(aq) + OH⁻_(aq)

eða

     H₂O_(l) H⁺_(aq) + OH⁻_(aq)

Í hreinu vatni er ein af hverjum 555 milljón (555 · 10⁶) sameindum klofin. 1 lítri af hreinu 25°C heitu vatni vegur um 997 g og hvert mól H₂O vegur 18 g. Þess vegna eru 997/18 = 55,4 mól vatnssameinda í einum lítra vatns. Það gerir:

     55,4/555 · 10⁶ = 1 · 10⁻⁷ mól

af klofnum vatnssameindum í hverjum lítra. Í hreinu vatni ríkir jafnvægi og oxoníumjónirnar, H₃O⁺, eru jafnmargar og hýdroxíðjónirnar, OH⁻. Vatnið er hvorki súrt né basískt, (lútkennt). Raskist þetta jafnvægi verður vatnið ýmist súrt eða basískt.

Eftir því sem hýdroníumjónunum, H₃O⁺, fjölgar súrnar vatnið. Fjöldi þeirra getur t.d. orðið 1 · 10⁻⁴ mól í lítra. Þessi ritháttur fyrir sýrustig vatns þykir óheppilegur og því er hann styttur í pH = 4. Þá stendur p fyrir neikvæðan veldisvísinn af 10 en H−ið stendur fyrir oxóníumjónirnar, H₃O⁺, eða öllu heldur vetnisjónirnar, H⁺. Lausn sem mælist með pH = 7 er því hvorki súr né basísk.

Við útreikning á sýrustigi er eftirfarandi jöfnum beitt:

    K_v = [H₃O⁺] · [OH⁻] =  1 · 10⁻¹⁴ M².

og sýrustigið er miðað við styrk oxóníumjóna í lausninni:

    pH = − log [H₃O⁺].