Bronsted-Lowry-teorin definierar syror och baser baserat på deras förmåga att donera och acceptera väteprotoner. Henderson-Hasselbalchs ekvation bygger på dessa definitioner för att skapa en formel för att hitta pH eller koncentrationer av en buffertlösning. Exakta buffertlösningar kan användas vid titrering eller för industriellt bruk som till exempel schampotillverkning.
Enligt Bronsted-Lowry-teorin är en syra vilken molekyl som helst som kan donera en väteproton, medan en bas är en molekyl som kan ta emot protonen. Dissociationsreaktion av syran, HA, resulterar i ett H+ som doneras och ett A-. Denna A- kallas då den konjugerade basen. Henderson-Hasselbalchs ekvation är byggd med denna dissociationsreaktion som omarbetad för syradissociationskonstanten.
En syradissociationskonstant, betecknad Ka, är jämviktspunkten för dissociationsreaktionen. Det representeras i formeln Ka = ([A-][H+]) / [HA], där A-, H+ och HA representerar respektive koncentrationer i mol per liter. Eftersom Henderson-Hasselbalch-ekvationen löser pH, måste Ka-ekvationen omarbetas.
Omvandlingen fungerar kring det faktum att pH = -log[H+], vilket betyder att detta ska visas i den konverterade ekvationen. En -log multipliceras med båda sidor av Ka-ekvationen för -logKa = -log([A-][H+]) / [HA] och sedan omvandlar logaritmisk fördelning detta till -logK = -log[H+] + (-log ([A HA])). Med hjälp av definitionen av pH, och det faktum att pKa = -logK, kan det skrivas pKa = pH – log ([A-] / [HA]). När det gäller pH blir det pH = pK + log ([A-] / [HA]).
Henderson-Hasselbalchs ekvation kan användas genom att placera den kända koncentrationen av konjugatbasen i för A- och den kända svaga syrakoncentrationen i för HA. Ett exempel på buffertlösning kan innefatta 0.10 mol ättiksyra (HC2H3O2) och 0.45 mol acetatjon (C2H3O2) med ett pK-värde på 1.7 x 10-5. Den resulterande ekvationen: pH = -log (1.7 x 10-5) + log (0.45 / 0.10) = 5.4.
Att lösa Henderson-Hasselbalchs ekvation istället för koncentrationen av antingen syran eller basen kan avgöra hur mycket man ska använda när man skapar en buffertlösning. Buffertar används vid titrering för att bestämma pH-nivån för andra syra-baspar. De har också industriella användningsområden där pH behöver hanteras väl. Schampot hålls från att bli för frätande och öl hålls från att förstöras på grund av tillsatsen av välkalkylerade buffertar.