Lorsque le pH d'une solution est égal au pKa, le tampon est dans son état le plus efficace. Dans cet état, la concentration de la base conjuguée est égale à celle de l'acide, ce qui lui permet de neutraliser efficacement l'acide ou la base forte ajouté et de maintenir un pH souhaité. Pour un pH souhaité différent du pKa, le rapport de la base à l'acide est modifié.
Les tampons sont constitués d'un acide faible et de sa base conjuguée ou d'une base faible et de son acide conjugué. Le conjugué est l'espèce créée après le don d'un proton, formant une base conjuguée, ou l'acceptation d'un proton, formant un acide conjugué. Plus la différence entre la concentration de l'acide et de la base est grande, moins le tampon est efficace. Typiquement, la quantité d'acide à base ne diffère pas de plus de dix fois. Le rapport exact de la base d'un tampon à la concentration en acide est donné par l'équation de Henderson-Hasselbalch, qui indique que le pH est égal au pKa moins le logarithme de la concentration de la base divisé par la concentration de l'acide. Lorsque les concentrations sont égales, la valeur logarithmique devient zéro et le pH est égal au pKa.
