Khi pH của dung dịch bằng pKa, dung dịch đệm ở trạng thái hiệu quả nhất. Ở trạng thái này, nồng độ của bazơ liên hợp bằng với nồng độ của axit, cho phép nó trung hòa một cách hiệu quả axit hoặc bazơ mạnh được thêm vào và duy trì độ pH mong muốn. Đối với độ pH mong muốn khác với pKa, tỷ lệ của bazơ so với axit được sửa đổi.
Chất đệm được tạo ra từ một axit yếu và bazơ liên hợp của nó hoặc một bazơ yếu và axit liên hợp của nó. Liên hợp là loài được tạo ra sau khi cho proton, tạo thành cơ sở liên hợp, hoặc nhận proton, tạo thành axit liên hợp. Chênh lệch giữa nồng độ của axit và bazơ càng lớn thì dung dịch đệm càng kém hiệu quả. Thông thường, lượng axit với bazơ không chênh lệch quá mười lần. Tỷ lệ chính xác giữa bazơ của bộ đệm với nồng độ axit được đưa ra bởi phương trình Henderson-Hasselbalch, cho biết pH bằng pKa trừ đi logarit của nồng độ bazơ chia cho nồng độ của axit. Khi các nồng độ bằng nhau, giá trị logarit sẽ trở thành 0 và pH bằng pKa.
