Hydroni là catốt hình thành từ nước với sự có mặt của các ion hydro. Những hydron này không tồn tại ở trạng thái tự do - chúng cực kỳ phản ứng và bị hòa tan bởi nước. Một chất tan có tính axit nói chung là nguồn hydron; tuy nhiên, hydroni tồn tại ngay cả trong nước tinh khiết. Trường hợp đặc biệt này của nước phản ứng với nước để tạo ra các ion hydroni (và hydroxit) thường được gọi là tự ion hóa nước. Các ion hydroni thu được rất ít và tồn tại trong thời gian ngắn. pH là thước đo hoạt động tương đối của các ion hydroni và hydroxit trong dung dịch nước. Trong các dung dịch axit, hydroni hoạt động mạnh hơn, proton dư thừa của nó sẵn sàng cho phản ứng với các bazơ.

Các ion hydronium có tính axit mạnh: ở 25 °C, p K a của nó là 0.[3] Đây là loài có tính axit nhất có thể tồn tại trong nước (giả sử đủ nước để hòa tan): bất kỳ axit mạnh hơn sẽ làm ion hóa và proton hóa một phân tử nước để tạo thành hydroni. Độ axit của hydroni là tiêu chuẩn ngầm được sử dụng để đánh giá độ bền của axit trong nước: axit mạnh phải là chất cho proton tốt hơn hydroni, nếu không, một phần axit đáng kể sẽ tồn tại ở trạng thái không bị ion hóa (ví dụ: axit yếu). Không giống như hydroni trong các dung dịch trung tính do sự tự phân ly của nước, các ion hydroni trong các dung dịch axit là lâu dài và tập trung, tỷ lệ với sức mạnh của axit hòa tan.

Độ pH ban đầu được hình thành là thước đo nồng độ ion hydro của dung dịch nước.[4] Bây giờ chúng ta biết rằng hầu như tất cả các proton tự do như vậy nhanh chóng phản ứng với nước để tạo thành hydroni; Do đó tính axit của dung dịch nước được đặc trưng chính xác hơn bởi nồng độ hydroni của nó. Trong các tổng hợp hữu cơ, như phản ứng xúc tác axit, ion hydroni (H3O+) có thể được sử dụng thay thế cho nhau với ion H +.