Wissenschaftlich gesehen ist der pH-Wert definiert als der negative dekadische Logarithmus der Wasserstoff-Ionenkonzentration.

Die Skala für den pH-Wert reicht von 0 bis 14.

Bei pH-Wert 7 ist Neutralität gegeben. Das heißt die Menge an H⁺-Ionen entspricht der Menge OH^- -Ionen.

Unter pH-Werte 7 (<7) beginnt der saure Bereich, wobei die Menge an H⁺-Ionen größer ist als die der OH^--Ionen.

Oberhalb von pH 7 (>7) liegt der basische (alkalische) Bereich vor.

Bei Abnahme des pH-Wertes um je eine Einheit nimmt die H⁺-Ionenkonzentration um den Faktor 10 zu.

Die Bestimmung des pH-Wertes des Bodens erfolgt im Allgemeinen mittels Wasserextraktion oder im KCl- oder CaCl₂-Extrakt.

Der pH-Wert des Bodens hat Bedeutung für das Mikroorganismenleben, für die Stabilität der Bodenkolloide und das Bindungsvermögen für Nährstoffe. Hohe H⁺-Ionenkonzentrationen (= niedrige pH-Werte) hemmen die Tätigkeit der Mikroorganismen, begünstigen die Verwitterung von Mineralen und erniedrigen das Bindungsvermögen für Kationen, so dass Schwermetalle vermehrt in Lösung gehen und toxisch auf Pflanzen wirken können. Kationen wie K⁺, Na⁺, Ca₂⁺ und Mg₂⁺ werden durch Austausch mobilisiert und vermehrt ausgewaschen. Toxisches Aluminium (Al) wird aus Tonmineralen freigesetzt und hemmt das Wurzelwachstum. Sandige Böden oder organische Böden enthalten kaum Al-haltige Minerale, so dass hier keine Al-Toxizität bei niedrigem pH-Wert zu befürchten ist. Hingegen sind Al-haltige Minerale in schluffigen und tonigen Böden vertreten; optimale pH-Werte liegen daher hoch (pH 6,5 - 7,5), die Löslichkeit von Al wird so gemindert.

Alle Böden neigen unter humiden Klimabedingungen zur Versauerung.

Ursache hierfür ist die Bildung von H⁺-Ionen. Als H⁺-Ionen-Quellen sind zu nennen:

Durch den oxidativen Abbau der Biomasse sowie Wurzelatmung werden große CO2-Mengen im Boden gebildet, die oberhalb von pH 5 in Form von Kohlensäure versauernd wirken. Beim Abbau N- und S-haltiger organischer Substanzen werden N und S freigesetzt und zu starken Säuren wie Salpetersäure (HNO3) und Schwefelsäure (H2SO4) oxidiert. Abgabe von H+-Ionen durch die Wurzel bei der Aufnahme von Kationen. Insbesondere Leguminosenwurzeln sind bekannt für die Abscheidung von H+-Ionen. Eintrag von Niederschlägen in Form von "Saueren Regen". Oxidation von ammoniumhaltigen Düngern und aus der Atmosphäre sowie aus organischem Stickstoff. Sie führt unter aeroben Bedingungen zur Bildung von HNO3, also einer starken Säure.

Der pH-Wert kann durch eine Kalkung erhöht werden. Allerdings ist der pH-Wert alleine, keine eindeutige Größe zur Beurteilung der Kalkversorgung des Bodens, denn auch bei hohen pH-Werten kann ein Kalkbedarf vorhanden sein.