碳酸钠溶液呈碱性，碳酸钠本身不是碱，是一种盐。碳酸钠遇到水之后会水解，生成碳酸，碳酸氢钠和氢氧化钠，而氢氧化钠是具有碱性的，所以碳酸钠就是碱性物质。又由于碳酸根例子的水解（CO32-+2 H2O=H2CO3+2OH-），使得溶液中OH-的浓度超过H+的浓度，所以溶液显碱性。

钠离子与碳酸根离子电解后，碳酸根离子与水生成碳酸氢根离子与氢氧根离子。这种现象名为水解现象。水解是盐电离出的离子结合了水电离出的氢离子和氢氧根离子生成弱电解质分子的反应。水解是物质与水发生的导致物质发生分解的反应（不一定是复分解反应）也可以说是物质与水中的氢离子或者是氢氧根离子发生反应。

碳酸钠溶液之所以会呈碱性，也正是因为水解现象。由于碳酸钠在水溶液中水解，电离出的碳酸根离子与水中氢离子结合成碳酸氢根离子，导致溶液中氢离子减少，剩下电离的氢氧根离子，所以溶液pH显碱性。

产生反应的方程式为：Na2CO3=2Na+CO32-；CO32-+H2OHCO3-+OH-；HCO3-+H2OH2CO3+OH-；碳酸根可以结合水中的氢离子生成碳酸氢根和碳酸，并且能结合酸中的质子释放二氧化碳。