Se denomina autoprotólisis al equilibrio químico que presentan las moléculas de agua con los iones hidronio e hidroxilo. En el interior de una muestra de agua pura, algunas moléculas pueden reaccionar entre ellas, de tal forma, que una de las moléculas le puede ceder a otra adyacente y suficientemente próxima un protón. El resultado de esta transferencia de protones es la formación de los iones H₃O⁺ e iones OH^-.