Οι ενώσεις που, κατά τον ιονισμό, αποδίδουν κατιόντα που αποτελούνται εξ ολοκλήρου από ιόντα υδρογόνου (Η+) ονομάζονται οξέα. Εναλλακτικά, ουσίες που διαλύονται στο νερό και είναι ικανές να απελευθερώνουν πρωτόνια για να σχηματίσουν H3O+ (ιόντα υδρονίου) ταξινομούνται επίσης ως οξέα. Όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του H3O+, τόσο ισχυρότερη είναι η οξύτητα του διαλύματος. Τα ιόντα H3O+ υπάρχουν ακόμη και σε καθαρό νερό, όπου η συγκέντρωσή τους είναι 10-7 mol/L. Αυτό το φαινόμενο προκύπτει από τη μεταφορά πρωτονίων από ένα μόριο νερού σε ένα άλλο. Με την παραδοσιακή έννοια, η συγκέντρωση του Η3Ο+ θεωρείται επίσης εξαρτώμενη από τη συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου, αν και η συντριπτική πλειονότητα των ιόντων υδρογόνου σε υδατικά διαλύματα υπάρχει στη μορφή Η3Ο+.
Στη χημεία, ο στενός ορισμός του οξέος είναι: μια ένωση που, όταν διαλύεται σε υδατικό διάλυμα, υφίσταται ιονισμό για να δώσει κατιόντα που αποτελούνται αποκλειστικά από ιόντα υδρογόνου. Προτάθηκε από τον Arrhenius, αυτό το θεωρητικό πλαίσιο είναι γνωστό ως η θεωρία βάσης του οξέος του Arrhenius.
