Salah satu definisi tertua yang digunakan dalam studi kimia asam basa adalah yang diturunkan oleh Svante August Arrhenius pada akhir 1800-an. Arrhenius mendefinisikan asam sebagai zat yang meningkatkan konsentrasi ion hidrogen ketika ditambahkan ke air. Dia mendefinisikan basa sebagai zat yang meningkatkan ion hidroksida ketika ditambahkan ke air. Ahli kimia biasanya menyebut basa Arrhenius sebagai akseptor proton dan asam Arrhenius sebagai donor proton. Definisi ini sangat umum karena menjelaskan kimia asam basa hanya dalam larutan berair. Untuk mewakili transfer ion hidrogen ke air dari asam klorida padat, persamaan kimia ini menjelaskan transfer ion hidrogen untuk membentuk ion hidronium:
Persamaan kimia menggunakan singkatan dari Tabel Periodik Unsur. Hidrogen disingkat H, oksigen disingkat O, Klorin disingkat Cl, dan Natrium disingkat Na. Dibebankan ion ditunjukkan dengan tanda plus (+) dan minus (-) untuk ion bermuatan positif dan negatif masing-masing. Sebuah ion bermuatan positif tanpa nomor diasumsikan berarti satu ion bermuatan positif. Tanda minus di sebelah ion bermuatan negatif tanpa nomor dianggap berarti satu ion bermuatan negatif. Jika lebih dari satu ion hadir, nomor itu digunakan. Zat awal yang dicampur disebut reaktan dan selalu ditempatkan di sisi kiri persamaan kimia. Reaktan membuat produk. Produk selalu terdaftar di sisi kanan persamaan. Di atas panah, antara reaktan dan produk, menunjukkan pelarut jika digunakan; jika panas atau katalis lain digunakan dalam reaksi, itu tercantum di atas panah. Panah juga menunjukkan ke arah mana reaksi akan berlangsung. Dalam kasus reaksi yang berlanjut sampai kesetimbangan tercapai, digunakan dua panah yang berlawanan arah.
HCl (g) = Asam klorida padat (dalam pengikat). Air adalah pelarut dan produknya adalah ion hidrogen bermuatan positif dalam larutan berair dan ion klorida bermuatan negatif dalam larutan berair. Reaksi berlangsung dari kiri ke kanan. Asam Arrhenius menghasilkan ion hidrogen.
NaOH(s) = Larutan natrium hidroksida. Air adalah pelarut dan produknya adalah ion natrium bermuatan positif dalam larutan berair dan ion hidroksida bermuatan negatif dalam larutan berair. Basa Arrhenius menghasilkan ion hidronium.
Arrhenius mendefinisikan asam dan basa dalam larutan berair. Oleh karena itu asam apa pun yang larut dalam air dapat dianggap sebagai asam Arrhenius dan basa apa pun yang larut dalam air dapat dianggap sebagai basa Arrhenius.