De l'énergie électrique doit être appliquée à la cellule afin d'effectuer des réactions redox.
Chacune de ces réactions électrochimiques est régie par les propriétés de la thermodynamique .
Nous verrons ensuite comment le potentiel cellulaire et la constante d'équilibre des réactions électrochimiques sont liés à l'énergie libre de Gibb.
Ils se manifestent de diverses façons dans des réacteurs électrochimiques constitués de deux conducteurs électroniques ou électrodes séparées par un milieu conducteur ionique.
On a vu que le potentiel d'électrode est défini comme la force électromotrice d'une pile constituée de l'électrode envisagée et d'une électrode de référence de potentiel nul par convention.
L'électrode de référence choisie est l'électrode standard à hydrogène (ESH).