La sangre mantiene un pH entre 7,35 y 7,45. Fuera de este rango, las enzimas dejan de funcionar y las células mueren. El cuerpo mantiene el pH estable mediante soluciones tampón. Una solución tampón es una solución que resiste los cambios de pH cuando se añaden ácidos o bases. Generalmente, está compuesta por un ácido débil y su base conjugada, o una base débil y su ácido conjugado. Este par absorbe los iones de hidrógeno o hidróxido añadidos, evitando grandes fluctuaciones del pH.

El sistema tampón más importante de la sangre es el ácido carbónico-bicarbonato. El dióxido de carbono se disuelve en agua para formar ácido carbónico, que se disocia en iones bicarbonato e hidrógeno. Cuando se añade ácido, el bicarbonato lo neutraliza. Cuando se añade una base, el ácido carbónico la neutraliza. Los pulmones y los riñones regulan los componentes, manteniendo constante la proporción. La ecuación de Henderson-Hasselbalch describe la relación entre el pH, la constante de disociación ácida y las concentraciones de ácido y base.

Las soluciones tampón se utilizan en laboratorios, medicina e industria. Mantienen la actividad de las enzimas en ensayos bioquímicos. Estabilizan los fármacos en soluciones intravenosas. Controlan el pH en la fermentación y el procesamiento de alimentos. Se emplean en cosméticos, productos de limpieza y tratamiento de aguas. Una buena solución tampón tiene un pKa cercano al pH deseado y una alta concentración para resistir cambios.

La capacidad amortiguadora es la cantidad de ácido o base que una solución tampón puede absorber antes de que el pH cambie significativamente. Depende de la concentración de sus componentes y de su proporción. Una solución tampón funciona mejor cuando el pH se encuentra dentro de una unidad de su pKa.