Les systèmes tampons dans le corps humain sont composés d'un acide ou d'une base faible, ainsi que de son acide ou de sa base conjuguée. Ce système empêche les grandes fluctuations du pH du corps et des cellules dues à l'ajout d'un acide ou d'une base forte.
Dans le corps humain, les mécanismes cellulaires ne fonctionnent que dans une plage spécifique de températures et de niveaux de pH. Les protéines se dénaturent et se dégradent en dehors de ces plages spécifiques, et les enzymes cessent de fonctionner, entraînant potentiellement la mort.
Un système tampon est un ensemble de molécules qui peuvent se lier de manière réversible aux ions hydrogène. L'approvisionnement en sang humain en fournit un bon exemple. Le système tampon bicarbonate maintient un pH de 7,38 à 7,42 dans le sang artériel. Dans ce système, l'acide carbonique se transforme constamment en bicarbonate, absorbant ou libérant des ions hydrogène si nécessaire. Un autre tampon extracellulaire bien connu est l'ammoniac. Plusieurs systèmes tampons intracellulaires, tels que le phosphate ou les protéines, sont également utilisés pour absorber l'excès d'ions hydrogène dans les cellules.
Ces mécanismes tampons sont essentiellement l'application pratique du principe de Le Chatelier, qui décrit les conversions d'acide conjugué en base et vice versa. Par exemple, si le pH du sang baisse, le corps le compensera en accélérant la respiration pour libérer du dioxyde de carbone, ce qui permettrait au pH de revenir à la normale.