لكي نحصل على طاقة كهربائية من تفاعل كيميائي أو لإحداث تفاعل كيميائي باستخدام الطاقة الكهربائية لا بد من نظام تتم فيه هذه العملية، يطلق على هذا النظام اسم الخلايا الكهروكيميائية.
إذن فالخلايا الكهروكيميائية أنظمة يتم فيها تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية، أو تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية، والتي تنقسم تبعا لما سبق إلى:
1- خلايا جلفانية فولتية Galvanic or Voltic Cells
تعرف بأنها أنظمة يتم فيها تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية نتيجة لحدوث تفاعلات كيميائية أكسدة واختزال بشكل تلقائي ومستمر.
2- خلايا اليكتروليتية تحليلية Electrolytic Cells
تعرف بأنها أنظمة يتم فيها تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية لإحداث تفاعلات أكسدة واختزال ما كانت لتتم بشكل تلقائي ومستمر.
وفي جميع الخلايا الكهروكيميائية:
1- يحدث التوصيل الالكتروليتي نتيجة انتقال الأيونات في المحلول أو المصهور وتفاعلات الأكسدة والاختزال .
2- يحدث التوصيل الالكتروني نتيجة انتقال الالكترونات في السلك أو الموصل الفلزي نتيجة فرق الجهد، وفي كل خلية قطبان أحدهما يسمى الانود والآخر يسمى الكاثود، وتحدث تفاعلات الأكسدة والاختزال على سطح القطب الملامس للمحلول أو المصهور .
3- في المحلول أو المصهور تتحرك الأنيونات (الأيونات السالبة) نحو الانود بينما تتحرك الكاتيونات نحو الكاثود .