ศักย์ไฟฟ้าคือศักยภาพรวมของอิเล็กโทรดสองตัวที่เกิดปฏิกิริยาในเซลล์ โดยทั่วไปแล้ววัดเป็นโวลต์มันอาจแตกต่างกันไปตามสารที่ทำจากอิเล็กโทรด ไฮโดรเจนมักถูกพิจารณาว่าเป็นมาตรฐานโดยมีศักยภาพเป็นศูนย์โวลต์ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับปฏิกิริยาขององค์ประกอบอื่น ๆ กระบวนการทางเคมีไฟฟ้าสามารถทำนายได้โดยการทำความเข้าใจศักยภาพของวัสดุอิเล็กโทรดเช่นเดียวกับโอกาสที่จะเกิดการกัดกร่อนภายใต้สถานการณ์เฉพาะ เรียกอีกอย่างว่า Electromotive Force (EMF) ศักยภาพนี้วัดได้โดยทั่วไปโดยใช้เซลล์กัลวานิกซึ่งประกอบด้วยห้องสองห้องแต่ละห้องมีขั้วไฟฟ้าและเชื่อมต่อกันด้วยกระดาษแผ่นหนึ่งที่เรียกว่าสะพานเกลือ
โดยทั่วไปแล้วกระแสไฟฟ้าของเซลล์จะถูกวัดโดยโวลต์มิเตอร์ อาจไม่มีกระแสไฟฟ้า ความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่างขั้วไฟฟ้าในกรณีนี้มักจะเหมือนกับ EMF ของเซลล์ทั้งหมด โดยทั่วไป EMF วัดที่อุณหภูมิ 77 ° F (ประมาณ 25 ° C) และความดันบรรยากาศระดับน้ำทะเลทั่วไป เงื่อนไขดังกล่าวใช้เพื่อวัดศักยภาพของขั้วไฟฟ้ามาตรฐานในการกำหนดค่าครึ่งเซลล์สองเซลล์ โดยทั่วไปแล้วอิเล็กโทรดไฮโดรเจนจะอยู่ที่ด้านหนึ่งของรูปแบบนี้ในขณะที่ศักยภาพของอีกด้านหนึ่งนั้นมักจะถูกกำหนดโดยการทดลอง
เมื่อได้ค่ามาตรฐานนี้มาแล้วสามารถทำนายได้ว่าสารจะทำปฏิกิริยาอย่างไร โดยปกติยิ่งค่าลบของศักยภาพสูงเท่าใดองค์ประกอบก็จะละลายในสารละลายมากขึ้น ไม่พบปฏิกิริยาใด ๆ ในโลหะที่ไม่ทำปฏิกิริยา โดยทั่วไปจะอยู่ที่ด้านล่างของตารางศักย์ไฟฟ้าอิเล็กโทรดมาตรฐานซึ่งระบุ EMF ขององค์ประกอบประเภทต่างๆ โดยทั่วไปองค์ประกอบจะถูกจัดเรียงตามแนวโน้มที่จะตอบสนองดังนั้นประจุที่มีประจุบวกจะสูงขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาดังกล่าวมักเกิดขึ้นมากกว่าสารที่มีประจุลบ
เงื่อนไขมาตรฐานอาจไม่สามารถใช้งานได้ตลอดเวลาดังนั้นการคำนวณที่เรียกว่าสมการ Nernst สามารถใช้เพื่อกำหนดศักยภาพของขั้วไฟฟ้า มันคำนวณอุณหภูมิอุณหภูมิคงที่ของแก๊สจำนวนอนุภาคที่เรียกว่าอิเล็กตรอนถูกถ่ายโอนและความเข้มข้นของไอออน ในขณะที่ไฮโดรเจนเป็นข้อมูลอ้างอิงมาตรฐานส่วนประกอบที่มักใช้สำหรับขั้วไฟฟ้า ได้แก่ สังกะสีและทองแดงเหล็กอลูมิเนียมหรือแคลเซียม
ศักยภาพอิเล็กโทรดของแต่ละองค์ประกอบเหล่านี้ใช้ในการคำนวณแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ไฟฟ้า การคำนวณแบบแยกครึ่งของปฏิกิริยาครึ่งอะตอมบางครั้งใช้เพื่อรับ EMF เช่นกัน กระบวนการในการกำหนดศักยภาพของขั้วไฟฟ้าจึงจำเป็นต้องมีความเข้าใจในหลักการทางวิทยาศาสตร์เช่นเดียวกับคณิตศาสตร์
