Hai phân tử nước có thể phản ứng để tạo thành một ion hydronium và một ion hydroxit. Phản ứng này được thể hiện qua công thức hóa học 2H2O (l) -> H3O + (aq) + OH? (Aq), H3O + là ion hydronium và OH- là ion hydroxit.
Phản ứng này được gọi là phản ứng phân ly, đối với hai phân tử nước được gọi là sự tự ion hóa của nước và xảy ra do lực hút điện gọi là liên kết hydro. Trong quá trình phản ứng, các electron được trao đổi để tạo thành một electron mang điện tích dương và một electron mang điện tích âm. Trong nước, phản ứng này liên tục xảy ra với số lượng nhỏ theo cả hai hướng, vì ion hydronium và ion hydroxit có thể phản ứng để tạo thành hai phân tử nước.
