在一定实验条件下测得的一个量，其定义为氢离子活度(αH+) 的负对数，即pH=-logαH+。但很难说出pH的确切含义( 见索伦森pH标度、pH的惯用活度标度)。
海水通常呈弱碱性，其pH值一般在7.5—8.6之间。海水中CO2的各种形式间存在如下平衡：
这些平衡过程控制着海水的pH值，海水具有一定的缓冲能力。海水中CO2含量越高，CO23-含量越小其pH值越低。反之，如果CO2从海水中逸出或CO23-含量增加，则pH值增大。海生植物的光合作用，生物的呼吸作用，碳酸盐沉淀及溶解，海水温度及盐度的变化等均能影响海水pH值，导致pH值有比较明显的分布规律性。
和大气接触的表面水，其pH值的变化在较大程度上取决于海水的温度、盐度和大气CO2的分压。因为CO2在海水中溶解度随温度、盐度增高而降低，随大气中CO2分压升高而增加。
pH值随深度而改变，在海面以下，对流影响较小的水层中，海水中的CO2不能与大气发生直接的交换作用，pH值大小主要取决于海生生物活动和底质的化学作用。夏季，植物的光合作用强烈，CO2大量地被消耗，pH值最大。冬季光合作用弱，pH值最小。深海由于有机物分解，CO2含量较高，所以pH值较低。在海藻繁茂的沿岸区pH值年变化幅度为0.5—1.0pH单位，外海可达0.3—0.5pH单位。
在缺氧情况下海水中所含游离CO2较高，pH值接近7.5。在某些特殊海湾、河口和工业废水排出的地方以及有H2S出现的孤立海盆，其pH值可接近于7，甚至达到酸性范围。
早期用比色法测定海水的pH，灵敏度较差，并需进行盐误差校正。目前多用玻璃电极测定pH。