缓冲系统
血液有能力抵抗pH值的微小变化，这是一种被称为“缓冲”。这是由于血液中碳酸氢盐和氢离子的基础水平。化学反应由下式给出：
这个反应可以用来控制pH值，这将在下一节中讨论。例如，在代谢活跃的组织中，氢离子增加。然后它们会与碳酸氢在红细胞中形成二氧化碳，然后由肺部呼出。身体的补偿系统依赖于这个方程式。这将在后面进行更详细的讨论。
Henderson-Hasselbalch方程
这个亨德森·哈萨尔巴奇方程式将pH与碳酸氢盐浓度与二氧化碳分压之比联系起来。它是由:
这表明碳酸氢盐产生量与二氧化碳分压之间的比率驱动血液的pH值水平。通过增加碳酸氢盐水平，pH值将升高并变得更碱性，通过增加二氧化碳分压，血液pH值将下降并变得酸性。血液pH值的通常范围为7.35来7.45.当pH值低于7.35时，称为酸中毒;当pH值高于7.45时，称为碱性中毒。
如何恢复平衡?
当血液pH值偏离正常范围时，有两个身体系统被激活以恢复平衡。呼吸系统改变呼吸频率，改变血液中二氧化碳的浓度，而泌尿系统改变重吸收或产生碳酸氢盐或氢离子。这被称为“补偿”。
可以找到泌尿系统反应的信息在这里．
呼吸道反应
呼吸频率的变化有一个复杂的调节机制。化学感受器检测血液中某些分子的水平，并相应地改变呼吸频率。位于颈动脉窦和主动脉弓的外周化学感受器通过颅神经向脑干发出信号，以改变呼吸频率。中枢化学受体通过不同的方法发挥作用。当血液中二氧化碳含量增加时，它会扩散到脑脊液中，因为它是一个小分子。一种叫做碳酸酐酶的酶可以将二氧化碳和水转化为碳酸氢盐和氢离子。氢离子随后被化学感受器感应到，化学感受器直接改变呼吸频率。
关于化学受体作用的更多信息可以找到在这里．
临床意义
呼吸性酸中毒
呼吸性酸中毒是指血液中二氧化碳含量增加，其原因是呼吸系统紊乱。常见原因包括呼吸抑郁由鸦片剂引起的呼吸肌肉紊乱小儿麻痹症和气道阻塞比如睡眠呼吸暂停。这会使缓冲系统超负荷，导致ph值下降。因此，除了增加碳酸氢盐的重吸收外，肾脏还必须排出更多的氢离子(通过前面讨论过的方法)。
呼吸性碱中毒
呼吸性碱中毒与换气过度,这可能是由于高海拔地区的低氧血症或者一个肺栓塞．呼吸性碱中毒的代偿方法与呼吸性酸中毒相反。由于高浓度的碳酸氢盐，氢离子被重新吸收，试图通过减少氢的排泄和碳酸氢盐的再吸收和生产来降低pH值。