Das Elektrodenpotential ist das kombinierte Potential zweier Elektroden, die in einer Zelle Reaktionen eingehen. Sie wird normalerweise in Volt gemessen und kann sich je nach den Substanzen unterscheiden, aus denen die Elektroden bestehen. Wasserstoff wird oft als Standard mit einem Potenzial von null Volt angesehen, mit dem die Reaktionen anderer Elemente verglichen werden. Elektrochemische Prozesse können durch das Verständnis des Elektrodenpotentials eines Materials vorhergesagt werden, ebenso wie die Wahrscheinlichkeit, dass es unter bestimmten Umständen korrodiert. Dieses Potential wird auch als elektromotorische Kraft (EMF) bezeichnet und wird im Allgemeinen mit einer galvanischen Zelle gemessen, die aus zwei Kammern mit jeweils einer Elektrode besteht und durch ein Stück Papier, eine Salzbrücke, verbunden ist.
Der elektrische Strom einer Zelle wird typischerweise mit einem Voltmeter gemessen. Es kann kein Strom vorhanden sein; die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden entspricht in diesem Fall normalerweise der EMF der gesamten Zelle. Die EMF wird im Allgemeinen bei einer Temperatur von 77 °F (etwa 25 °C) und einem typischen atmosphärischen Druck auf Meereshöhe gemessen. Solche Bedingungen werden verwendet, um das Standardelektrodenpotential in einer Konfiguration mit zwei Halbzellen zu messen. Eine Wasserstoffelektrode befindet sich typischerweise auf einer Seite dieses Layouts, während das Potenzial der einen auf der anderen Seite normalerweise experimentell bestimmt wird.
Sobald dieser Standardwert abgeleitet ist, kann vorhergesagt werden, wie ein Stoff reagiert. Je höher der negative Wert des Potentials ist, desto wahrscheinlicher löst sich das Element in einer Lösung auf. Bei nicht reaktiven Metallen wird oft keine Reaktion beobachtet. Diese werden normalerweise am unteren Rand einer Standardelektrodenpotentialtabelle platziert, die die EMF verschiedener Arten von Elementen identifiziert. Die Elemente sind in der Regel nach ihrer Reaktionsneigung geordnet, also stehen positiv geladene höher, weil sie häufiger reagieren als negativ geladene Stoffe.
Standardbedingungen sind nicht immer verfügbar, daher kann eine Berechnung namens Nernst-Gleichung verwendet werden, um das Elektrodenpotential zu bestimmen. Es berücksichtigt die Temperatur, eine Gaskonstante, die Anzahl der Teilchen, die Elektronen genannt werden, und die Ionenkonzentration. Während Wasserstoff die Standardreferenz ist, gehören zu den häufig für Elektroden verwendeten Elemente Zink und Kupfer, Eisen, Aluminium oder Kalzium.
Das Elektrodenpotential jedes dieser Elemente wird verwendet, um die Spannung einer galvanischen Zelle zu berechnen. Manchmal wird auch eine separate Berechnung atomarer Halbreaktionen verwendet, um die EMF abzuleiten. Die Bestimmung des Elektrodenpotentials kann daher neben mathematischen Kenntnissen auch wissenschaftliche Grundlagen erfordern.