Molekuly H2O mohou podle podmínek odštěpovat protony nebo je vázat. Výměna protonů může nastávat navzájem i mezi dvěma molekulami vody. Děj se označuje jako autoprotolýza vody:
Jedna molekula vody odštěpí proton za vzniku OH- (hydroxidového anionu), druhá molekula vody přijme proton za vzniku H3O+ (oxoniového kationu). Ve vztahu pro rovnovážnou konstantu lze odvodit vztah pro novou konstantu zvanou iontový součin vody Kv, která udává, že součin rovnovážných látkových koncentrací oxoniového kationu a hydroxidového anionu je konstantní a roven 10-14 mol2 . l-2: