Dalam kimia asam-basa, zat penyangga adalah zat yang dapat digunakan untuk mempertahankan larutan pada pH konstan, atau tingkat keasaman-kebasaan. Asam dalam larutan air menghasilkan ion hidronium (H3O+), sedangkan basa menghasilkan ion hidroksida (OH-). PH larutan adalah ukuran konsentrasi relatif ion-ion ini. Suatu larutan yang mengandung zat penyangga dapat, sampai batas tertentu, menyerap ion hidronium atau hidroksida tambahan yang dimasukkan ketika asam atau basa ditambahkan tanpa perubahan pada rasio H3O+/OH-, dan dengan demikian tidak ada perubahan pH. Buffer yang terjadi secara alami ditemukan dalam sistem biologis dan agen penyangga memiliki banyak kegunaan dalam kimia dan industri.
Ketika asam dilarutkan dalam air, asam akan — pada tingkat yang lebih besar atau lebih kecil — terionisasi menjadi ion H+ dan anion bermuatan negatif. Ion H+ bergabung dengan air untuk membentuk ion hidronium (H3O+) dan anion negatif dikenal sebagai basa konjugasi. Asam klorida encer, misalnya, membentuk ion hidronium dan basa konjugasinya adalah ion klorida: HCl + H2O → H3O+ + Cl-. Basa konjugat dapat bereaksi dengan ion hidronium untuk membentuk kembali asam, tetapi dalam kasus ini, ion klorida adalah basa lemah, sehingga asam klorida dalam air hampir seluruhnya terdiri dari ion hidroksonium dan ion klorida, menjadikannya asam kuat. Namun, dalam asam lemah, reaksi kebalikannya signifikan karena basa konjugasi lebih kuat dan dengan demikian konsentrasi ion hidronium lebih rendah.
Campuran yang mengandung garam dari asam lemah bersama dengan asam dari mana garam itu diturunkan sering dapat digunakan sebagai zat penyangga asam; garam memastikan pasokan basa konjugat asam yang berlimpah. Asam kuat dan garamnya tidak berguna sebagai zat penyangga, karena zat penyangga asam membutuhkan sejumlah besar asam untuk hadir dalam bentuk tidak terionisasi dan karena pH, dalam hal apapun, biasanya perlu dipertahankan pada mendekati netral atau hanya cukup asam atau basa nilai. Demikian pula, zat penyangga alkali biasanya melibatkan garam dari alkali lemah bersama dengan alkali itu sendiri.
Contoh sederhana dari larutan penyangga asam adalah larutan asam asetat dan natrium asetat. Asam asetat adalah asam lemah, sehingga sebagian besar tidak akan terionisasi. Pada penambahan asam, ion hidronium tambahan akan bereaksi dengan ion asetat dari natrium asetat, membentuk lebih banyak asam asetat, yang sebagian besar akan tetap tidak terionisasi sehingga tidak akan banyak berpengaruh pada pH. Ketika alkali ditambahkan, ion hidroksida (OH-) tambahan akan bereaksi dengan asam asetat untuk membentuk ion asetat dan air, dan dengan jumlah ion hidronium yang lebih kecil untuk membentuk lebih banyak air, sekali lagi dengan sedikit pengaruh pada pH.
Organisme hidup menggunakan agen penyangga dalam sejumlah peran. Misalnya, pH darah harus dijaga mendekati 7.4 — sedikit di sisi basa netral. Mengingat bahwa berbagai macam bahan kimia dari berbagai keasaman dan alkalinitas dapat memasuki aliran darah dari makanan yang tertelan, zat penyangga diperlukan untuk memastikan bahwa nilai ini dipertahankan. Ini dicapai dengan kombinasi ion asam karbonat (H2CO3) dan hidrogen karbonat (HCO3-).
Agen penyangga banyak digunakan dalam industri dan banyak produk umum. Mereka digunakan dalam deterjen, dalam makanan, dan dalam pembuatan bir untuk memastikan bahwa pH tetap dalam kisaran yang dibutuhkan oleh ragi yang bertanggung jawab untuk fermentasi. Shampo bekerja paling baik bila sedikit asam dan umumnya akan mengandung zat penyangga untuk mencegah hilangnya keasaman saat digunakan. Buffer juga banyak digunakan dalam biologi dan biokimia. Buffer Good, dikembangkan pada tahun 1960 oleh NE Good, adalah sekelompok agen buffering yang dirancang dengan hati-hati untuk tidak mengganggu reaksi biologis.