Катион гидроксония получается в результате образования ковалентной связи между молекулой воды и катионом водорода по донорно-акцепторному механизму. Например, при растворении хлороводорода в воде происходит отщепление водорода в виде катиона Н (+) от молекулы хлороводорода. У атома кислорода в молекуле водорода имеются неподеленные электронные пары, одну из них принимает этот катион, то есть является акцептором этой неподеленной электронной пары, а атом кислорода воды является ее донором. Н2О + Н (+) = Н3О (+). В данной структурной частице атом кислорода имеет валентность, равную трем. Поэтому молекула хлороводорода в данном случае является кислотой (акцептор), а молекула воды основанием (донор) . Такое понимание кислот и оснований лежит в основе протолитической теории.