Elektrokimya, maddenin elektrik enerjisi ile etkileşimi sonucu ortaya çıkan kimyasal dönüşümler ve fiziksel değişimler ile kimyasal değişimlerin elektrik enerjisine dönüştürülmesi işlemlerini inceleyen bilim dalıdır. Elektrokimyasal değişimler hem indirgenme hem de yükseltgenme reaksiyonlarını içerir. Bu tür reaksiyonlar, redoks tepkimeleri olarak da bilinir. Elektrokimya, iyonlar arasında gerçekleşen elektron transferleri ile ilgilenir ve bu süreçler birçok endüstriyel uygulamada kullanılır. Elektrokimyasal yapılar, genel olarak kuru pillerde, teknolojik cihazlarda, otomotiv sektöründe, akülerde ve sanayilerde elektroliz yöntemleri ile sıkça kullanılır.

Metal iyonlarının elektron verme isteği, ametal iyonlarının ise elektron alma isteği, aktiflik olarak adlandırılır. Yani bir metal ne kadar kolay iyon veriyorsa, ametal iyon da o kadar kolay iyon alıyorsa, o kadar aktif olduğu kabul edilir. Aktiflik konusu üç başlık altında incelenir:

Pillerde bir ucu artı, diğer ucu eksi iyon olan anot veya katot olarak ifade edilir. İki uç kısım tuz çözeltisi içerisinde yer alır. Anot, yükseltgenme olayının olduğu kısımdır ve aktiflik olayının gerçekleştiği yerdir. Katot ise indirgenme olayının gerçekleştiği yerdir ve katot kabının çözeltisi içerisinde bulunur.

Herhangi bir pil reaksiyonu, anot ve katot reaksiyonlarının tümüne denir. Eğer pil potansiyeli pozitif ise pil kendiliğinden çalışma özelliğine sahiptir. Bu süreçte tuz köprüsü olayı görülür. Tuz köprüsü, iyon denkliğini sağlayarak pilin çalışmasını sağlar. Dış devrede elektron akımı her zaman anot kutbundan katot kutbuna doğru olur.

Pil sistemlerinde dışarıdan en az pil potansiyeli kadar akım uygulanması ile pilde oluşan olayın tam tersi meydana gelir. Elektroliz, elektrik enerjisi ile kimyasal tepkimelerin oluşumunu sağlayan düzeneklerdir.

Asit, baz ve tuzlar sıvı halde ya da çözeltisi şeklinde elektriği iletirler. Elektrik akımını ileten bu sıvılara elektrolit denir. Elektrolit maddelerden elektrik akımı geçirilirse, bu kapların çözeltilerinde bulunan katyonlar indirgenir, anyon olan iyonlar ise yükseltgenir. Fakat elektroliz kabının içerisinde birden fazla cins katyon bulunursa, bu katyonlar içerisinde ilk olarak en kolay indirgenen yani indirgenme potansiyeli en büyük olan daha çabuk indirgenir. Daha sonra indirgenme sırası ile indirgenmeye devam eder.