אחת ההגדרות העתיקות ביותר ששימשו בחקר הכימיה של בסיס החומצה היא אחת שנגזרו על ידי סוונטה אוגוסט ארחניוס בסוף המאה העשרים. ארניוס הגדיר חומצות כחומרים המגבירים את ריכוז יוני המימן כאשר מוסיפים אותם למים. הוא הגדיר בסיס כחומר המגביר יונים של הידרוקסיד כאשר מוסיפים אותו למים. כימאים בדרך כלל מתייחסים לבסיסי ארניוס כקולטני פרוטון וחומצות אררניוס כתורמים פרוטונים. הגדרה זו כללית מאוד מכיוון שהיא מתארת כימיה של בסיס חומצה רק בתמיסות מימיות. כדי לייצג את העברת יון המימן למים מחומצה הידרוכלורית מוצקה, משוואה כימית זו מתארת את העברתם של יוני מימן ליצירת יוני הידרוניום:
משוואות כימיות משתמשות בקיצורים מהטבלה המחזורית של היסודות. מימן מקוצר כ- H, חמצן על ידי O, כלור על ידי Cl, וסודיום מקוצר כ- Na. טעונה יונים מסומנים על ידי סימני פלוס (+) ומינוס (-) ליונים טעונים חיובית ושלילית בהתאמה. ההנחה היא כי יון טעון חיובי ללא מספר פירושו יון טעון חיובי אחד. סימן מינוס לצד יון טעון שלילי ללא מספר משוער כי יון אחד טעון שלילית. אם קיים יותר מיון אחד, משתמשים במספר זה. החומרים הראשוניים המעורבים נקראים מגיבים ותמיד מונחים בצד שמאל של המשוואה הכימית. מגיבים מייצרים מוצרים. המוצרים מופיעים תמיד בצד ימין של המשוואה. מעל החץ, בין מגיבים למוצרים, מופיע ממס אם משתמשים בו; אם משתמשים בחום או בזרז אחר בתגובה, הוא מופיע מעל החץ. החץ מראה גם לאיזה כיוון התגובה תמשיך. במקרים של תגובות שנמשכות עד להשגת שיווי משקל, משתמשים בשני חיצים בכיוונים מנוגדים.
HCl (g) = חומצה הידרוכלורית מוצקה (בקלסר). מים הם הממס והמוצרים הם יון המימן החיובי בתמיסה מימית ויון הכלוריד הטעון שלילית בתמיסה מימית. התגובה ממשיכה משמאל לימין. חומצת ארהניוס מייצרת יוני מימן.
NaOH (ים) = תמיסת נתרן הידרוקסיד. מים הם הממס והתוצרים הם יון הנתרן הטעון באופן חיובי בתמיסה מימית ויון ההידרוקסיד הטעון שלילית בתמיסה מימית. בסיס ארניוס מייצר יוני הידרוניום.
ארהניוס הגדיר חומצות ובסיסים בתמיסות מימיות. לכן כל חומצה שמתמוססת במים יכולה להיחשב כחומצה של ארניוס וכל בסיס שמתמוסס במים יכול להיחשב כבסיס של ארניוס.