Trộn axit clohidric với natri hiđroxit, ta thu được muối và nước. Phản ứng này là phản ứng trung hòa, phản ứng giữa axit và bazơ. Axit nhường một proton, bazơ nhận proton, và sản phẩm là muối và nước. Độ pH dịch chuyển về phía 7. Phản ứng tỏa nhiệt. Đây là một trong những phản ứng cơ bản nhất trong hóa học.

Phương trình tổng quát là axit + bazơ -> muối + nước. Muối tạo thành phụ thuộc vào axit và bazơ được sử dụng. Axit clohidric và natri hiđroxit tạo ra natri clorua. Axit sunfuric và kali hiđroxit tạo ra kali sunfat. Phản ứng này tuân theo định luật bảo toàn khối lượng: một mol axit trung hòa một mol bazơ nếu axit có một proton và bazơ có một nhóm hiđroxit. Đối với axit hai proton, cần hai mol bazơ.

Phản ứng trung hòa được sử dụng trong nhiều lĩnh vực. Trong phòng thí nghiệm, nó được sử dụng trong phép chuẩn độ để xác định nồng độ của axit hoặc bazơ. Trong y học, thuốc kháng axit trung hòa axit dạ dày để giảm chứng ợ nóng. Trong nông nghiệp, vôi được thêm vào đất chua để tăng độ pH. Trong khoa học môi trường, nó được sử dụng để xử lý nước thải mỏ axit và mưa axit. Trong công nghiệp, nó được sử dụng để kiểm soát độ pH trong các quá trình hóa học.

Phản ứng không phải lúc nào cũng hoàn toàn. Axit yếu và bazơ yếu không phân ly hoàn toàn, vì vậy độ pH tại điểm tương đương có thể không phải là 7. Việc lựa chọn chất chỉ thị rất quan trọng. Phenolphthalein đổi màu ở khoảng pH 8,2 đến 10. Methyl orange đổi màu ở khoảng pH 3,1 đến 4,4. Chất chỉ thị phải được chọn sao cho phù hợp với điểm tương đương.