Quando il pH di una soluzione è uguale al pKa, il buffer si trova nel suo stato più efficace. In questo stato, la concentrazione della base coniugata è uguale a quella dell'acido, consentendo di neutralizzare efficacemente acido forte aggiunto o base e mantenere un pH desiderato. Per un pH desiderato diverso dal pKa, il rapporto tra la base e l'acido viene modificato.
I tamponi sono costituiti da un acido debole e dalla sua base coniugata o da una base debole e dal suo acido coniugato. Il coniugato è la specie creata dopo la donazione di un protone, formando una base coniugata, o l'accettazione di un protone, formando un acido coniugato. Maggiore è la differenza tra la concentrazione dell'acido e la base, meno efficace il tampone. Tipicamente, la quantità di acido rispetto alla base non differisce di oltre dieci volte. L'esatto rapporto tra la base del tampone e la concentrazione dell'acido è dato dall'equazione di Henderson-Hasselbalch, che afferma che il pH è uguale al pKa meno il logaritmo della concentrazione della base diviso per la concentrazione dell'acido. Quando le concentrazioni sono uguali, il valore logaritmico diventa zero e il pH è uguale al pKa.
