Vermischt man Salzsäure mit Natriumhydroxid, erhält man Salz und Wasser. Es handelt sich um eine Neutralisationsreaktion, die Reaktion zwischen einer Säure und einer Base. Die Säure gibt ein Proton ab, die Base nimmt es auf, und die Produkte sind ein Salz und Wasser. Der pH-Wert steigt auf 7. Bei der Reaktion wird Wärme freigesetzt, sie ist also exotherm. Es ist eine der grundlegendsten Reaktionen in der Chemie.

Die allgemeine Reaktionsgleichung lautet: Säure + Base → Salz + Wasser. Das Salz hängt von der verwendeten Säure und Base ab. Salzsäure und Natriumhydroxid ergeben Natriumchlorid. Schwefelsäure und Kaliumhydroxid ergeben Kaliumsulfat. Die Reaktion ist stöchiometrisch: Ein Mol Säure neutralisiert ein Mol Base, wenn die Säure ein Proton und die Base ein Hydroxidion besitzt. Bei zweiprotonigen Säuren werden zwei Mol Base benötigt.

Neutralisation findet in vielen Bereichen Anwendung. Im Labor dient sie bei der Titration zur Bestimmung der Konzentration von Säuren oder Basen. In der Medizin neutralisieren Antazida die Magensäure und lindern so Sodbrennen. In der Landwirtschaft wird Kalk sauren Böden zugesetzt, um den pH-Wert zu erhöhen. In den Umweltwissenschaften wird sie zur Behandlung von saurem Grubenwasser und saurem Regen eingesetzt. In der Industrie dient sie der pH-Wert-Regulierung in chemischen Prozessen.

Die Reaktion verläuft nicht immer vollständig. Schwache Säuren und Basen dissoziieren nicht vollständig, daher muss der pH-Wert am Äquivalenzpunkt nicht 7 betragen. Die Wahl des Indikators ist entscheidend. Phenolphthalein ändert seine Farbe im pH-Bereich von etwa 8,2 bis 10, Methylorange im Bereich von etwa 3,1 bis 4,4. Der Indikator muss so gewählt werden, dass er zum Äquivalenzpunkt passt.