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：H2O+H2O≒H3O+ + OH-,简写为H2O≒H+ + OH-,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，大约55.5×10^8个水分子中只有1个水分子发生电离。
实验测得，25℃时1L纯水中只有1×10^(-7)mol的水分子发生电离。1L纯水的质量为1000g，它的物质的量近似为55.5mol，电离产生的H+为1×10^(－7)mol，55.5:1×10^(－7)＝55.5×10^8:1，所以说55.5×10^8个水分子中约只有1个水分子电离。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c(H+)=c(OH-)=1×10^(-7)mol/L.
c(H+)·c(OH-)=K(W),其中K(W)称作水的离子积常数,简称水的离子积;c(H+)和c(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.K(W)只随温度变化而变化,是温度常数.如25℃,c(H+)=c(OH-)=1×10^(-7)mol/L,K(W)=1×10^(-14);100℃时,c(H+)=c(OH-)=1×10^(-6)mol/L,K(W)=1×10^(-12)。在其它物质的溶液中，如酸、碱和盐，由于溶质发生电离与水解，导致H+或OH-的浓度发生变化，抑制了水的电离，所以水的电离平衡也向左移动，因此可以利用水的离子积常数来简单地判断溶液的pH值。
