Puferska otopina je voda pomiješana s kemikalijom koja joj daje posebna svojstva u pogledu pH (kiselosti). Kemikalija, poznata kao pufer, otporna je na promjene pH kada je izložena kiselinama i bazama kada se pravilno pomiješa u otopini. Ovo svojstvo čini ga izuzetno korisnim u zaštiti osjetljive opreme, rješavanju kemijskih nesreća, pa čak i u balansiranju unutarnjih procesa živih bića.
Kiseli oblik puferskog sredstva (HA) pomiješa se s njegovom konjugiranom bazom (A-) u vodi kako bi se dobila otopina. Jednom kada postoji ravnoteža između HA i A-, sve druge dodane kiseline ili baze bit će neutralizirane kada pretvore dio pufera u HA ili A- oblik. Promjena u puferskom agensu u početku uzrokuje malu promjenu pH otopine. Kako se udio HA i A- agensa mijenja zbog dodavanja drugih kiselina i baza, puferski kapacitet otopine se smanjuje. Naposljetku, pufer se može koristiti do točke kada se više ne može značajno oduprijeti promjenama pH vrijednosti, što znači da više nije koristan u tu svrhu.
Puferske otopine i puferski agensi iznimno su česti. Deterdžent boraks, na primjer, može se koristiti za izradu jednostavnog. Mnoge tradicionalne tablete antacida su zapravo puferski agensi koji djeluju unutar ljudskog tijela. Puferirani aspirin je aspirin koji je tretiran puferskim sredstvom kako bi se smanjile pH promjene aspirina kada je izložen želučanoj kiselini. pH sonde su zaštićene od oštećenja pohranjivanjem u tim otopinama.
U ljudskom tijelu puferski agensi igraju vitalnu ulogu u disanju i održavanju tjelesne pH razine. Jedan od najvažnijih agenasa kod ljudi je bikarbonat. Kada se ugljični dioksid (CO2) pomiješa s vodom (H2O), nastaje ugljična kiselina (H2CO3). Bikarbonat (HCO3-) je disocijacija ugljične kiseline. Ugljična kiselina i bikarbonat stvaraju ravnotežu u krvi koja pomaže tijelu da se prilagodi promjenama pH vrijednosti.
Baš kao i puferska otopina, ravnoteža bikarbonat/karbonska kiselina više neće odoljeti promjenama pH ako se njihov udio značajno promijeni. Višak ugljične kiseline se prilagođava stvaranjem ugljičnog dioksida uklanjanjem vode iz ugljične kiseline; tada se ugljični dioksid izdiše. Prekomjerne količine bikarbonata mogu se smanjiti udisanjem više ugljičnog dioksida, koji se zatim pretvara u ugljičnu kiselinu.