Un tampon est capable de résister aux changements de pH car la solution contient une grande quantité d'acide conjugué et de base conjuguée en équilibre, ce qui lui permet de neutraliser de petites quantités d'acides ou de bases ajoutées. Une fois le pouvoir tampon atteint, le pH change rapidement car l'acide ou la base conjugués a été appauvri par neutralisation et la solution n'est plus en équilibre.
Un tampon est constitué d'une paire acide-base conjuguée faible dans laquelle la solution contient un acide faible. Il possède également un sel contenant sa base conjuguée ou une base faible et un sel contenant son acide conjugué. L'acide conjugué d'une base est ce qui se forme lorsque la base accepte un atome d'hydrogène, tandis que la base conjuguée d'un acide est ce qui se forme lorsque l'acide perd un atome d'hydrogène.
Si un acide est ajouté à une solution tampon, il prend la forme d'un atome d'hydrogène supplémentaire. La base conjuguée accepte cet atome et la réaction crée de l'eau et un sel. Si une base est ajoutée à la solution tampon, le tampon élimine un atome d'hydrogène des molécules d'eau. L'acide conjugué libère un atome d'hydrogène et la réaction crée de l'eau et un sel. Le rapport de la quantité d'acide conjugué à la base dépend du niveau de pH souhaité de la solution.
