Un acido poliprotico contiene più protoni ionizzabili, e ciascuno si dissocia in una fase distinta. La perdita di ciascun protone oossiede un valore di Ka diverso, e ogni successiva costante di dissociazione acida è più debole della precedente. Per esempio, l'acido solforoso ha due protoni ionizzabili.

Ka1 per la dissociazione del primo protone è 1, 6 10⁻², mentre Ka2 per la dissociazione del secondo protone è 6, 4 10⁻⁸. Se l'acido solforoso è titolato con una base forte, come l'idrossido di sodio, il primo protone ionizzabile è inizialmente rimosso, generando ioni di idrogeno solforato. Questa parte della curva di titolazione è simile a quella di un acido monoprotico debole e di una base forte.

Tale curva possiede un punto di equivalenza e il pH della soluzione nel punto di mezza equivalenza è uguale a pKa1. Man mano che viene aggiunta più base, questa neutralizza il secondo protone ionizzabile. Poiché la concentrazione di ione idrogeno solforato è uguale all'acido solforoso iniziale, è necessaria la stessa quantità di base per neutralizzarlo.

Pertanto, due moli di una base sono necessarie per neutralizzare completamente una mole di un acido diprotico. La curva di titolazione per la seconda fase di neutralizzazione ha anche un secondo punto di mezza equivalenza, dove il pH della soluzione è uguale a pKa2, e un secondo punto di equivalenza, che si trova nella regione basilare. Allo stesso modo, la curva per la titolazione dell'acido fosforico triprotico con una base forte ha tre punti di equivalenza.

Pertanto, durante la titolazione di un acido poliprotico debole, il numero di punti di equivalenza generati nella curva di titolazione è pari al numero di protoni ionizzabili presenti, fintanto che la differenza fra i valori della Ka dei protoni ionizzabili è più di diecimila volte.