血液中碳酸酐酶迅速分解碳酸成CO2 和水，CO2 气体分压在血标本中很易测定；和血CO2 含量直接呈正比，因此，PCO2 用作代表全身酸的浓度.全身碱浓度可直接测定HCO -3 浓度决定.血浆重碳酸盐和CO2 浓度以及pH化学上彼此关系以Henderson-Hasselbalch方程式表示：
pH=6.1 logHCO -/3 0.03XPCO2
⒍1是对碳酸pKa（酸离解常数的负对数）和0.03与CO2 溶解在血浆中的量PCO2 相关.虽然床边应用有些困难和麻烦，但该方程式代表非常重要的相互关系.据推测HCO -3 与溶解CO2 比而非它们实际浓度决定血pH.该缓冲系统具有生理学重要性，因为肺和肾两者通过矫正这一比率调节pH.PCO2 可以通过呼吸分钟通气量改变而迅速改变，而血浆HCO -3 可以经肾脏调节其排泄而改变.
临床酸-碱代谢紊乱经典上依据HCO -3 /CO2 缓冲系统区分.HCO -3 升高或下降分别称为代谢性碱中毒或酸中毒.PCO2 升高或下降分别称为呼吸性酸中毒或碱中毒.单纯性酸-碱紊乱包括原发性改变和预期代偿.例如，代谢性酸中毒，原发性下降在血浆HCO -3 浓度，继发性下降（由于呼吸性代偿)是PCO2 浓度.表12-8示4种单纯性酸-碱中毒的原发改变和预期代偿.