Các hợp chất mà khi ion hóa sẽ tạo ra các cation hoàn toàn là ion hydro (H⁺) được gọi là axit; Ngoài ra, các chất hòa tan trong nước và có khả năng giải phóng proton để tạo thành H₃O⁺ (ion hydronium) cũng được phân loại là axit. Nồng độ H₃O⁺ càng cao thì tính axit của dung dịch càng mạnh. Các ion H₃O⁺ hiện diện ngay cả trong nước tinh khiết, nơi nồng độ của chúng ở mức 10⁻⁷ mol/L. Hiện tượng này là kết quả của sự chuyển proton từ phân tử nước này sang phân tử nước khác. Theo nghĩa truyền thống, nồng độ H₃O⁺ cũng được coi là phụ thuộc vào nồng độ của các ion hydro, mặc dù phần lớn các ion hydro trong dung dịch nước tồn tại ở dạng H₃O⁺.
Trong hóa học, định nghĩa hẹp của axit là: một hợp chất khi hòa tan trong dung dịch nước sẽ trải qua quá trình ion hóa để tạo ra các cation chỉ bao gồm các ion hydro. Do Arrhenius đề xuất, khung lý thuyết này được gọi là lý thuyết bazơ-axit Arrhenius.
