Электрохимические процессы сопровождаются превращением химической энергии в электрическую энергию и электрической энергии в химическую энергию. Электрохимические процессы протекают в веществах, которые называют электролитами. Поток зарядов в электролитическом проводнике обеспечивается перемещением ионов. Электролитами могут быть чистые вещества (например, расплавы солей), а также водные растворы кислот, солей и оснований.
Примерами перехода химической энергии в электрическую могут служить гальванические элементы, предназначенные для однократного электрического разряда – непрерывного или прерывистого.
Самый распространённый гальванический элемент основан на изобретении, сделанном французским учёным Жоржем Лекланше в 1860г.
Разновидностью гальванических элементов являются аккумуляторные батареи (например, свинцовый аккумулятор). Гальванический элемент после разряда теряет работоспособность, а аккумулятор после разряда подлежит восстановлению путем пропускания через него постоянного тока от внешнего источника.
Пропускание постоянного электрического тока через электролит, приводящее к протеканию химических реакций, не протекающих в обычных условиях самопроизвольно, называется электролизом. В электрическом поле положительно заряженные ионы (катионы) движутся к катоду, где происходит восстановление. Отрицательно заряженные частицы (анионы) движутся к аноду, где происходит окисление ионов. Электролиз применяется в извлечении и очистке металлов, нанесении гальванических покрытий, анодировании и др.