任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)(ΔrGm＜0)均為電子從還原劑轉(zhuǎn)移到氧化劑的過(guò)程。例如將Zn片插入H2SO4溶液中，Zn與H2SO4便發(fā)生下列反應(yīng)：
Zn(s)＋2H (aq)=Zn2 (aq)＋H2(g)
由于Zn和H2SO4直接接觸，電子從Zn原子直接轉(zhuǎn)移給H 離子，因而得不到有序的電子流。隨著氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行，溶液溫度將有所升高，即反應(yīng)中放出的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?/font>
在盛有ZnSO4溶液的燒杯中放入Zn片，在另一燒杯中將鍍有鉑黑的鉑片放入稀硫酸溶液中，并于25℃下不斷通入純氫氣以使鉑黑吸附達(dá)到飽和。用鹽橋把兩個(gè)燒杯聯(lián)通起來(lái)，當(dāng)接通外電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)有電流通過(guò)。這種借助氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置稱為原電池。
鋅電極發(fā)生反應(yīng)是：
Zn(s)=Zn2 (aq)＋2e- 負(fù)極(也叫陽(yáng)極)
其電子流向外電路的電極稱為負(fù)極，所以這里Zn電極為負(fù)極(又因?yàn)榘l(fā)生氧化反應(yīng)的叫陽(yáng)極，所以Zn電極也叫陽(yáng)極)。
氫電極發(fā)生的反應(yīng)是：
2H (aq)＋2e-=H2(g) 正極(也叫陰極)
接受從外電路流入的電子的電極稱為正極，所以這里氫電極為正極(又因?yàn)榘l(fā)生還原反應(yīng)的叫陰極，所以氫電極也叫陰極)。
電池總反應(yīng)是將正、負(fù)極反應(yīng)按得失電子相等的原則合并得到：
Zn(s)＋2H (aq)=Zn2 (aq)＋H2(g)
由上例可見(jiàn)，任何一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)原則上都可以組成原電池。氧化劑與其對(duì)應(yīng)的被還原的產(chǎn)物(如H 和H2)組成電池的正極，還原劑與其被氧化的產(chǎn)物(如Zn與Zn2 )組成電池的負(fù)極：
原電池的裝置也可用電池符號(hào)來(lái)表示，例如上述原電池的電池符號(hào)為
習(xí)慣上把電池的負(fù)極寫(xiě)在左邊，正極寫(xiě)在右邊，以“|”表示相界面，以“ 
”表示鹽橋。
半電池中必須包含兩類物質(zhì)，一類是還原態(tài)物質(zhì)，另一類是相應(yīng)的氧化態(tài)物質(zhì)。氧化態(tài)物質(zhì)與還原態(tài)物質(zhì)組成氧化還原電對(duì)，簡(jiǎn)稱電對(duì)，以“氧化態(tài)/還原態(tài)”來(lái)表示。例如鋅電極的電對(duì)為Zn2 /Zn，這類電極稱金屬電極。
非金屬元素及其離子組成非金屬電極。例如，電對(duì)：H /H2，電極符號(hào)為H |H2，Pt，這里Pt不參加電極反應(yīng)，只起吸附氣體和傳遞電子的作用，所以叫惰性電極。有時(shí)也可用石墨等作惰性電極。
同一種金屬的不同價(jià)態(tài)的離子也可組成氧化還原電極。例如電對(duì)：
在金屬表面覆蓋一層該金屬的難溶鹽，然后浸入含有該難溶鹽的負(fù)離子的溶液中，可構(gòu)成難溶鹽電極。如：電對(duì)：AgCl/Ag，電極符號(hào)為Ag|AgCl，Cl-；甘汞電極的電對(duì)：Hg2Cl2/Hg，電極符號(hào)為Pt，Hg(1)|Hg2Cl2，Cl-。