Potencijal elektrode je razlika u elektrostatičkim potencijalima između elektrolita i elektrode. Pojava takvog potencijala posljedica je prostornog odvajanja naboja, koji imaju suprotne predznake na granici razdvajanja faza s formiranjem električnog dvostrukog sloja.
Prostorno razdvajanje naboja na granici između metalne elektrode i otopine elektrolita povezano je s pojavama kao što je prijenos iona iz metala u otopinu u procesu uspostavljanja elektrokemijske ravnoteže, kao i adsorpcija ioni iz elektrolita na površinu elektrode; pomicanje plina izvan ionske pozitivno nabijene kristalne rešetke; ne-Coulomb adsorpcija iona ili tekućih molekula na elektrodi. Zbog posljednja dva fenomena, potencijal elektrode nikada nije jednak nuli, čak i ako je naboj površine metala nula. Apsolutna vrijednost potencijala jedne elektrode nije određena, za to se koristi metoda usporedbe referentne i ispitne elektrode. Potencijal elektrodejednaka je veličini elektromotorne sile (EMF) dobivene u elektrokemijskom krugu.
Za otopine na bazi vode uobičajeno je koristiti vodikove elektrode. Standardni elementi ove vrste koriste se kao etaloni za razna elektrokemijska mjerenja, kao i u galvanskim uređajima. Vodikova elektroda je metalna žica ili ploča koja dobro upija plinoviti vodik (često se koristi paladij ili platina). Takva ploča-žica je zasićena vodikom pri atmosferskom tlaku, nakon čega se uroni u vodenu otopinu bogatu vodikovim ionima. Potencijal takve ploče proporcionalan je koncentraciji iona u otopini. Element je standard, elektrodni potencijal kemijske reakcije mjeri se u odnosu na njega.
Prilikom sastavljanja galvanskih ćelija na bazi vodika i uređaja koji se mogu detektirati, na površini metala platinske skupine dolazi do reakcije (reverzibilne), što znači ili proces redukcije ili oksidacije. Vrsta procesa ovisi o potencijalu tekuće reakcije elementa koji se utvrđuje. Potencijal vodikove elektrode uzima se jednak nuli kada je tlak vodika jedna atmosfera, koncentracija protona otopine je jedan mol po litri, a temperatura je 298 K. Ako je element koji se proučava u referentnim uvjetima, tj., kada je aktivnost iona koji utječu na potencijal jedan, a tlak plina - 0,101 MPa, vrijednost ovog potencijala naziva se standardna.
Mjerenje EMF-agalvanske elektrode u standardnim uvjetima, izračunati standardni elektrodni potencijal kemijske reakcije. Obično se ova vrijednost mjeri u uvjetima kada su sve termodinamičke aktivnosti reakcije koja određuje potencijal jednake jedinici, a tlak plina je 0,01105 Pa. Potencijal elementa koji se ispituje smatra se pozitivnim ako se u načinu "izvor struje" elektroni kreću s lijeva na desno u vanjskom krugu, a pozitivno nabijene čestice kreću se u elektrolitu.
