El bicarbonato es un componente esencial del sistema tampón de bicarbonato, que desempeña un papel importante en el mantenimiento de un valor de pH constante en el organismo. Esto significa que las fuertes fluctuaciones pueden equilibrarse rápida y fácilmente.

El bicarbonato se encarga de regular el valor del pH en el organismo y, por tanto, de equilibrar los ácidos.

Los carbonatos de hidrógeno, también conocidos como carbonatos ácidos o bicarbonatos desfasados, son sales del ácido carbónico que se forman por simple neutralización de este ácido con una base. El anión de estas sales, el ion carbonato de hidrógeno (HCO3-), suele denominarse carbonato de hidrógeno (o bicarbonato) para abreviar. Si además se neutraliza la segunda función ácida (grupo carboxi) mediante la adición de bases, se obtienen carbonatos.

Por lo tanto, los iones hidrogenocarbonato disueltos tienen un importante significado fisiológico como componente del sistema ácido carbónico-bicarbonato y, por lo tanto, son capacitivamente el mayor componente de los sistemas tampón de la sangre en la regulación del equilibrio ácido-base de los mamíferos.

Los carbonatos de hidrógeno son sales solubles en agua y de carácter básico. Su nombre indica que contienen carbonatos de hidrógeno y cationes. El hidrogenocarbonato más común es el bicarbonato sódico, también conocido como levadura en polvo.

La estructura de una molécula de carbonato de hidrógeno es sencilla: consta de un átomo de carbono central rodeado de cuatro átomos de oxígeno, a los que se unen dos átomos de hidrógeno. Se crea así un entramado iónico de estructura regular. Los carbonatos de hidrógeno son sustancias inodoras; su aspecto en polvo es blanco, a menos que el catión aporte color.

Los carbonatos de hidrógeno son compuestos anfóteros: Pueden actuar como ácidos y como bases; en función del valor de pH de su solución, liberan o absorben protones (iones H+).

Los metales alcalinotérreos suelen estar presentes en sus compuestos como hidróxidos, carbonatos y silicatos. Sin embargo, en determinadas condiciones, también pueden estar presentes en su forma de carbonato de hidrógeno. Estas condiciones incluyen un valor de pH bajo y la presencia de CO2 libre.

Si el pH es lo suficientemente bajo como para disociar el ácido carbónico (que es poco soluble), se requiere una concentración mínima de CO2 libre para producir sólidos de carbonato de hidrógeno. Esto puede evitarse concentrando la solución o eliminando el CO2 de la misma (mediante fotosíntesis).

El hidrogenocarbonato sódico es un mineral que se encuentra en varios lugares del mundo, entre ellos Estados Unidos. Se presenta como un casi-colito y se utiliza en tecnología alimentaria, por ejemplo, como polvo para hornear y sorbetes. En medicina, se utiliza para tratar la acidez estomacal ("sal de Bullrich"®). El hidrogenocarbonato sódico también es un componente del polvo de extinción de incendios.