Forbindelser som ved ionisering gir kationer som utelukkende består av hydrogenioner (H+) kalles syrer; alternativt klassifiseres også stoffer som oppløses i vann og er i stand til å frigjøre protoner for å danne H₃O⁺ (hydroniumioner) som syrer. Jo høyere konsentrasjon av H₃O⁺, desto sterkere er surheten til løsningen. H₃O⁺-ioner er tilstede selv i rent vann, der konsentrasjonen deres er 10⁻⁷ mol/L. Dette fenomenet skyldes overføring av protoner fra ett vannmolekyl til et annet. I tradisjonell forstand anses konsentrasjonen av H3O+ også som avhengig av konsentrasjonen av hydrogenioner, selv om det store flertallet av hydrogenioner i vandige løsninger eksisterer i form av H3O+.
I kjemi er den snevre definisjonen av en syre: en forbindelse som, når den er oppløst i en vandig løsning, gjennomgår ionisering for å gi kationer som utelukkende består av hydrogenioner. Foreslått av Arrhenius, er dette teoretiske rammeverket kjent som Arrhenius syre-baseteori.
