W przypadku rozcieńczonych roztworów wodnych można przyjąć, że stężenie molowe niezdysocjowanej formy wody jest stalą, a aktywność czystego rozpuszczalnika wynosi 1. Obserwacja ta stanowi podstawę definicji iloczynu jonowego wody. Zaniedbując aktywności:

K_w = K_a[H₂O] = K_{(dys, w)}[H₂O]² = [H₃O⁺[OH⁻

Wartość iloczynu jonowego wody w temperaturze pokojowej wynosi ok. 10^-14.

Podobnie jak dla innych bardzo małych wartości wywodzących się z definicji stałej równowagi, jak iloczyn rozpuszczalności czy stała dysocjacji lub przy określaniu stężenia jonów hydroniowych oraz wodorotlenowych, wartość iloczynu jonowego podaje się jako -log₁₀K_w (p jest operatorem oznaczającym obliczenie -log₁₀}:

pK_w = -log₁₀K_w

Wartość pK_w ≈ 14 (w temperaturze pokojowej).

W innych temperaturach/ciśnieniach

Przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym woda jest ciekła w zakresie 0 – 100 °C (273 – 373 K). Wraz ze wzrostem temperatury dysocjacja staje się łatwiejsza (reakcja endotermiczna) i iloczyn jonowy K_w rośnie, a pK_w spada. Wartość pK_w zmienia się od ok. 14,95 w temperaturze 0 °C przez 14,0 (25 °C) i 13,0 (60 °C) do 11,25 w temperaturze 100 °C. W mniejszym stopniu, iloczyn jonowy wody zależy również od ciśnienia (zwiększona dysocjacja przy wyższym ciśnieniu). W warunkach podwyższonego ciśnienia, woda może pozostać ciekła aż do temperatury krytycznej. Iloczyn jonowy ciekłej wody zwiększa się ze zwiększającą się temperaturą aż do temperatury około 260 °C, a potem spada. Właściwości kwasowo-zasadowe wody w szerokim zakresie temperatur i ciśnień mają duże znaczenie praktyczne (na przykład, korozja w elektrowniach).

Zaniedbując aktywności, stałą równowagi tej reakcji można zdefiniować wzorem:

W warunkach standardowych ma ona wartość 3,23×10⁻¹⁸ co w praktyce oznacza, że jest ona bardzo silnie przesunięta w stronę substratu, czyli niezdysocjowanej formy wody. W idealnie czystej wodzie w warunkach standardowych stężenie jonów [H₃O]⁺ i [OH]^- wynosi ok. 10⁻⁷ mol/l.

Stała kwasowa dana wzorem:

K_a = K_eq[H₂O] = ([H₃O⁺[OH⁻)/[H₂O]

gdzie [H₂O] ≈ 55,6 mol/dm³

ma w warunkach standardowych wartość 1,8×10^−16[1].

Podane powyżej wartości otrzymane są przy użyciu stężenia molowego wody. Wartości numeryczne tych stałych były by znacząco inne w przypadku użycia aktywności rozpuszczalnika zamiast jego stężenia, ponieważ aktywność czystego rozpuszczalnika jest w termodynamice chemicznej zwykle przyjmowana jako równa jedności, podczas gdy stężenie molowe czystej wody wynosi około 55,6 mol/l.