Potencial elektrode je razlika v elektrostatičnih potencialih med elektrolitom in elektrodo. Pojav takšnega potenciala je posledica prostorske ločitve nabojev, ki imajo nasprotne predznake na meji fazne ločitve s tvorbo dvojne električne plasti.
Prostorska ločitev nabojev na meji med kovinsko elektrodo in raztopino elektrolita je povezana s pojavom, kot je prenos ionov iz kovine v raztopino v procesu vzpostavljanja elektrokemičnega ravnotežja, pa tudi adsorpcija ioni iz elektrolita na površino elektrode; premik plina izven ionske pozitivno nabite kristalne mreže; ne-Coulomb adsorpcija ionov ali tekočih molekul na elektrodi. Zaradi zadnjih dveh pojavov potencial elektrode ni nikoli enak nič, tudi če je naboj kovinske površine enak nič. Absolutna vrednost potenciala ene elektrode ni določena, za to se uporablja metoda primerjave referenčne in testne elektrode. Potencial elektrodeje enaka velikosti elektromotorne sile (EMF), pridobljene v elektrokemičnem krogu.
Za raztopine na vodni osnovi je običajno uporabljati vodikove elektrode. Standardni elementi te vrste se uporabljajo kot standardi za različne elektrokemijske meritve, pa tudi v galvanskih napravah. Vodikova elektroda je kovinska žica ali plošča, ki dobro absorbira vodikov plin (pogosto se uporablja paladij ali platina). Takšno ploščo žico nasičimo z vodikom pri atmosferskem tlaku, nato pa jo potopimo v vodno raztopino, bogato z vodikovimi ioni. Potencial takšne plošče je sorazmeren s koncentracijo ionov v raztopini. Element je standard, elektrodni potencial kemične reakcije se meri glede nanj.
Pri sestavljanju galvanskih celic na osnovi vodika in zaznavnih naprav pride do reakcije (reverzibilne) na površini kovine platinske skupine, kar pomeni bodisi redukcijski ali oksidacijski proces. Vrsta procesa je odvisna od potenciala trenutne reakcije določenega elementa. Potencial vodikove elektrode je enak nič, če je tlak vodika ena atmosfera, koncentracija protona raztopine en mol na liter in temperatura 298 K. Če je preučevani element v referenčnih pogojih, tj., ko je aktivnost ionov, ki vplivajo na potencial, ena in tlak plina - 0, 101 MPa, se vrednost tega potenciala imenuje standard.
Merjenje EMFgalvansko elektrodo pod standardnimi pogoji izračunamo standardni elektrodni potencial kemične reakcije. Običajno se ta vrednost meri pod pogoji, ko so vse termodinamične aktivnosti reakcije, ki določa potencial, enake enoti in je tlak plina 0,01105 Pa. Potencial preskušanega elementa se šteje za pozitiven, če se v načinu "tokovnega vira" elektroni premikajo od leve proti desni v zunanjem vezju, pozitivno nabiti delci pa se premikajo v elektrolitu.
