Молекулы воды в значительной мере склонны к образованию водородных связей, поэтому в воде существуют ассоциаты нескольких молекул, называемые кластерами. Тепловое движение молекул внутри кластера может ослабить в одной из них связь О–Н и разорвать ее. При таком разрыве происходит присоединение протона к молекуле воды за счет превращения водородной связи в донорно-акцепторную:

Формула внутри!

При этом образуется ион оксония H3O+ и гидроксид-ион ОН–. Оксониевый ион и гидроксид-ион в ближней сфере гидратированы тремя молекулами воды и присутствуют в растворе в виде аквакомплексов [H3O(H2O)3]+, [OH(H2O)3]–.
Реакция ионизации воды сопровождается переносом протона от одной молекулы воды к другой:

2H2O → H3O+ + OH–, или, упрощенно H2O→H+ + OH–

Такие процессы называют процессами самоионизации или автопротолиза. Автопротолиз воды количественно характеризуется константой равновесия, величина которой была определена экспериментально и составляет 1,8 • 10–16 при 25 оС.

///остальное внутри