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緩衝液は、少量の酸またはアルカリと水を加えたときのpH変化に耐えられる溶液です。pH 緩衝システムは、生物の正常な pH 値と正常な生理学的環境を維持する上で重要な役割を果たします。ほとんどのセルは、非常に狭い pH 範囲でのみ動作できます。代謝中に起こるpH変化に抵抗する緩衝系が必要です。生物には 3 つの主要な pH 緩衝系があり、それらはタンパク質緩衝系と重炭酸緩衝系です。各緩衝系の量は細胞や臓器の種類によって異なります。

弱酸 HA とその塩 NaA からなる緩衝液の酸に対する緩衝効果は、溶液中に十分な量のアルカリ A- が存在するためです。この溶液に一定量の強酸を加えると、H イオンは本質的に A- イオンによって消費されます。

したがって、溶液の pH 値はほとんど変化しません。一定量の強塩基を添加すると、溶液中の弱酸HAがOH-イオンを消費し、pHの変化を妨げます。

緩衝液に強酸や強塩基を少量加えてもpH値はあまり変化しませんが、酸やアルカリの量が多くなると緩衝液の緩衝効果が失われます。これは、そのバッファ容量には一定の制限があることを示しています。

緩衝液の緩衝能力は、緩衝液を構成する成分の濃度に関係します。０．１ｍｏｌ・Ｌ－１ＨＡｃと０．１ｍｏｌ・Ｌ－１ＮａＡｃからなる緩衝液は、０．０１ｍｏｌ・Ｌ－１ＨＡｃと０．０１ｍｏｌ・Ｌ－１ＮａＡｃからなる緩衝液よりも緩衝能が大きい。これは計算によって確認できます。ただし、緩衝液の各成分の濃度が高すぎてはなりません。高すぎるとイオン間の相互作用が無視できなくなります。