O sangue mantém um pH entre 7,35 e 7,45. Fora deste intervalo, as enzimas deixam de funcionar e as células morrem. O organismo mantém o pH estável com soluções tampão. Uma solução tampão é uma solução que resiste a alterações de pH quando são adicionados ácidos ou bases. Geralmente, é constituído por um ácido fraco e pela sua base conjugada, ou por uma base fraca e pelo seu ácido conjugado. O par absorve iões hidrogénio ou hidróxido adicionados, impedindo grandes oscilações no pH.

O sistema tampão mais importante no sangue é o ácido carbónico-bicarbonato. O dióxido de carbono dissolve-se na água para formar ácido carbónico, que se dissocia em bicarbonato e iões hidrogénio. Quando se adiciona um ácido, o bicarbonato neutraliza-o. Quando se adiciona uma base, o ácido carbónico neutraliza-a. Os pulmões e os rins regulam estes componentes, mantendo a proporção constante. A equação de Henderson-Hasselbalch descreve a relação entre o pH, a constante de dissociação ácida e as concentrações do ácido e da base.

Os tampões são utilizados em laboratórios, medicina e indústria. Mantêm as enzimas ativas em ensaios bioquímicos. Estabilizam os medicamentos em soluções intravenosas. Controlam o pH na fermentação e no processamento dos alimentos. São utilizados em cosméticos, produtos de limpeza e tratamento de água. Um bom tampão tem um pKa próximo do pH desejado e uma concentração elevada para resistir a alterações.

A capacidade tampão é a quantidade de ácido ou base que uma solução tampão pode absorver antes que o pH se altere significativamente. Depende da concentração dos componentes da solução tampão e da sua proporção. Uma solução tampão funciona melhor quando o pH está dentro de uma unidade do seu pKa.