Los cátodos y ánodos son tipos de electrodos que conducen corrientes eléctricas dentro o fuera de un dispositivo eléctrico. Un cátodo normalmente actúa como un terminal con carga positiva, mientras que un ánodo generalmente funciona como un terminal con carga negativa. Los ánodos y cátodos a veces funcionan en polaridad inversa en ciertos tipos de dispositivos. Como regla general, cuando un dispositivo está descargando electricidad, la corriente fluye fuera del terminal del cátodo. Cuando un dispositivo se carga con electricidad, la corriente fluye hacia el cátodo haciendo que funcione como ánodo mientras que el ánodo funciona como cátodo.
Los electrodos utilizados como cátodos y ánodos se encuentran típicamente en cualquier dispositivo que consuma o proporcione corriente eléctrica. Las designaciones de cátodo y ánodo de los electrodos se utilizan típicamente como un medio para identificar su polaridad durante la aplicación más común de un dispositivo. Se pueden encontrar cátodos y ánodos con polaridad irreversible en dispositivos como baterías desechables y diodos semiconductores. Aquellos con polaridad reversible se encuentran típicamente en baterías recargables y tubos de rayos catódicos.
Los terminales de cátodo y ánodo de una batería desechable no son reversibles porque el dispositivo solo se usa para descargar corriente eléctrica. En una batería desechable, el terminal del cátodo siempre es positivo y el ánodo siempre es negativo. Los cátodos y ánodos de las baterías recargables son reversibles porque este dispositivo se puede utilizar para recibir y descargar corriente eléctrica. Cuando se recarga este tipo de batería, el cátodo generalmente positivo se vuelve negativo y el ánodo generalmente negativo se vuelve positivo.
En un tubo de rayos catódicos, el terminal del cátodo negativo emite rayos de electrones negativos dentro de un tubo de vacío de vidrio, que luego son atraídos por el ánodo positivo dentro del tubo. Después de alcanzar el ánodo, los electrones son enfocados por otro electrodo conocido como ánodo de enfoque. Una vez que los electrones se han enfocado, son acelerados por otro electrodo llamado ánodo de aceleración. Una vez que los rayos de electrones se han enfocado y acelerado, se envían a la parte de la pantalla del tubo de vacío para crear la imagen que se ve.
En los diodos semiconductores, la corriente eléctrica ingresa al dispositivo por medio del terminal del cátodo negativo y luego sale por el terminal del ánodo positivo. Dado que los diodos transportan corriente eléctrica en una sola dirección, la polaridad de los terminales del cátodo y del diodo no cambia. Esta configuración de polaridad invariable se aplica a todos los tipos de diodos, incluidas las células solares y los diodos de tipo zenar.