碳酸氢根离子和氢离子结合的反应方式取决于酸碱条件。在酸性条件下，它们会发生反应生成水和二氧化碳：H⁺ + HCO₃⁻ = H₂O + CO₂↑。在中性条件下，它们可能发生弱电解质电离平衡：HCO₃⁻ + H⁺ = H₂CO₃（可逆），或者继续发生反应生成水和二氧化碳：H⁺ + HCO₃⁻ = H₂O + CO₂↑（可逆）。在这个反应中，碳酸氢根离子既可发生电离生成碳酸根离子和氢离子，也会水解生成氢氧根离子和碳酸，由于碳酸氢根的水解程度大于电离程度，因此其水溶液呈弱碱性。