Wenn der pH-Wert einer Lösung dem pKa entspricht, befindet sich der Puffer in seinem effektivsten Zustand. In diesem Zustand ist die Konzentration der konjugierten Base gleich der der Säure, was es ihr ermöglicht, zugesetzte starke Säuren oder Basen effektiv zu neutralisieren und einen gewünschten pH-Wert aufrechtzuerhalten. Für einen gewünschten pH-Wert, der sich vom pKa unterscheidet, wird das Verhältnis von Base zu Säure modifiziert.
Puffer bestehen aus einer schwachen Säure und ihrer konjugierten Base oder einer schwachen Base und ihrer konjugierten Säure. Das Konjugat ist die Spezies, die nach der Abgabe eines Protons unter Bildung einer konjugierten Base oder der Aufnahme eines Protons unter Bildung einer konjugierten Säure entsteht. Je größer der Unterschied zwischen der Konzentration der Säure und der Base ist, desto weniger effektiv ist der Puffer. Typischerweise unterscheidet sich die Menge von Säure zu Base nicht um mehr als das Zehnfache. Das genaue Verhältnis der Basen- zur Säurekonzentration eines Puffers wird durch die Henderson-Hasselbalch-Gleichung angegeben, die besagt, dass der pH gleich dem pKa minus dem Logarithmus der Konzentration der Base geteilt durch die Konzentration der Säure ist. Bei gleichen Konzentrationen wird der logarithmische Wert null und der pH-Wert gleich dem pKa.
