非水滴定法的原理主要基於質子傳遞反應，在水以外的溶劑中進行。根據質子理論的酸鹼概念，能放出質子的物質是酸，能接受質子的物質是鹼。在非水溶液中，游離的質子(H+)不能單獨存在，而是與溶劑分子結合成溶劑合質子，酸鹼中和反應的實質是質子的轉移，而質子轉移是通過溶劑和質子實現的。
非水滴定法利用溶劑的酸鹼性、離解性、極性以及拉平效應與區分效應來改變物質的酸鹼相對強度，使得原來在水溶液中不能滴定的某些弱酸弱鹼，經選擇適當溶劑，增強其酸鹼性後，便可以進行滴定。例如，一些很弱的酸或鹼以及某些鹽類，在水溶液中進行滴定時，沒有明顯的滴定突躍，難於掌握滴定終點；另外還有一些有機化合物，在水中溶解度很小，因此，以水作溶劑的滴定分析受到一定的限制。所以，滴定分析法逐漸採用了各種非水溶劑（包括有機溶劑與不含水的無機溶劑）作為滴定分析的介質，不僅能增大有機化合物的溶解度，而且能改變物質的化學性質（例如酸鹼性及其強度），使在水中不能進行完全的滴定反應能夠順利進行。