Al mezclar ácido clorhídrico con hidróxido de sodio, se obtiene sal y agua. Esta reacción es una neutralización, la reacción entre un ácido y una base. El ácido cede un protón, la base lo acepta y los productos son sal y agua. El pH tiende a 7. La reacción libera calor, por lo que es exotérmica. Es una de las reacciones más fundamentales de la química.

La ecuación general es ácido + base -> sal + agua. La sal depende del ácido y la base utilizados. El ácido clorhídrico y el hidróxido de sodio producen cloruro de sodio. El ácido sulfúrico y el hidróxido de potasio producen sulfato de potasio. La reacción es estequiométrica: un mol de ácido neutraliza un mol de base si el ácido tiene un protón y la base tiene un grupo hidróxido. Para los ácidos dipróticos, se necesitan dos moles de base.

La neutralización se utiliza en muchos contextos. En el laboratorio, se emplea en la titulación para determinar la concentración de un ácido o una base. En medicina, los antiácidos neutralizan el ácido estomacal para aliviar la acidez. En agricultura, se añade cal a los suelos ácidos para elevar el pH. En ciencias ambientales, se utiliza para tratar el drenaje ácido de minas y la lluvia ácida. En la industria, se emplea para controlar el pH en procesos químicos.

La reacción no siempre es completa. Los ácidos y bases débiles no se disocian del todo, por lo que el pH en el punto de equivalencia puede no ser 7. La elección del indicador es importante. La fenolftaleína cambia de color entre un pH de 8,2 y 10. El naranja de metilo cambia entre un pH de 3,1 y 4,4. El indicador debe elegirse de acuerdo con el punto de equivalencia.