Mélangez de l'acide chlorhydrique avec de l'hydroxyde de sodium, et vous obtiendrez un sel et de l'eau. Cette réaction est une neutralisation, c'est-à-dire une réaction entre un acide et une base. L'acide cède un proton, la base l'accepte, et les produits sont un sel et de l'eau. Le pH tend vers 7. La réaction dégage de la chaleur, elle est donc exothermique. C'est l'une des réactions les plus fondamentales en chimie.

L'équation générale est : acide + base → sel + eau. La nature du sel dépend de l'acide et de la base utilisés. L'acide chlorhydrique et l'hydroxyde de sodium donnent du chlorure de sodium. L'acide sulfurique et l'hydroxyde de potassium donnent du sulfate de potassium. La réaction est stœchiométrique : une mole d'acide neutralise une mole de base si l'acide possède un proton et la base un ion hydroxyde. Pour les diacides, deux moles de base sont nécessaires.

La neutralisation est utilisée dans de nombreux contextes. En laboratoire, elle sert au titrage pour déterminer la concentration d'un acide ou d'une base. En médecine, les antiacides neutralisent l'acidité gastrique pour soulager les brûlures d'estomac. En agriculture, on ajoute de la chaux aux sols acides pour en augmenter le pH. En sciences de l'environnement, elle est utilisée pour traiter les eaux de drainage minier acides et les pluies acides. Dans l'industrie, elle sert à contrôler le pH des procédés chimiques.

La réaction n'est pas toujours complète. Les acides et les bases faibles ne se dissocient pas totalement ; le pH au point d'équivalence peut donc différer de 7. Le choix de l'indicateur est important. La phénolphtaléine change de couleur autour d'un pH de 8,2 à 10. L'orange de méthyle change de couleur autour d'un pH de 3,1 à 4,4. L'indicateur doit être choisi en fonction du point d'équivalence.