Το δυναμικό ηλεκτροδίου είναι η διαφορά των ηλεκτροστατικών δυναμικών μεταξύ του ηλεκτρολύτη και του ηλεκτροδίου. Η εμφάνιση ενός τέτοιου δυναμικού οφείλεται στον χωρικό διαχωρισμό φορτίων, τα οποία έχουν αντίθετες ενδείξεις στο όριο διαχωρισμού φάσης με το σχηματισμό ενός ηλεκτρικού διπλού στρώματος. Ο χωρικός διαχωρισμός των φορτίων στο όριο μεταξύ του μεταλλικού ηλεκτροδίου και του διαλύματος ηλεκτρολύτη συνδέεται με τέτοια φαινόμενα όπως η μεταφορά ιόντων από το μέταλλο στο διάλυμα κατά τη διάρκεια της δημιουργίας ηλεκτροχημικής ισορροπίας και επίσης η προσρόφηση ιόντων από τον ηλεκτρολύτη στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου. Μετατόπιση αερίου πέρα από το ιόν θετικά φορτισμένο κρυσταλλικό πλέγμα. Μη προσρόφηση ιόντων ή μορίων ενός υγρού σε ένα ηλεκτρόδιο. Λόγω των δύο τελευταίων φαινομένων, το δυναμικό των ηλεκτροδίων δεν είναι ποτέ μηδενικό, ακόμα και αν το φορτίο της μεταλλικής επιφάνειας είναι μηδέν. Η απόλυτη τιμή του δυναμικού ενός μόνο ηλεκτροδίου δεν προσδιορίζεται, για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιείται η μέθοδος σύγκρισης του ηλεκτροδίου αναφοράς και του προς δοκιμή ηλεκτροδίου. Το δυναμικό του ηλεκτροδίου εξισώνεται με το μέγεθος της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης (EMF) που λαμβάνεται στο ηλεκτροχημικό κύκλωμα. Για τα υδατικά διαλύματα είναι συνηθισμένο να χρησιμοποιούνται ηλεκτρόδια υδρογόνου. Τα πρότυπα στοιχεία αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται ως πρότυπα σε μια ποικιλία ηλεκτροχημικών μετρήσεων, καθώς και σε γαλβανικές συσκευές. Ένα ηλεκτρόδιο υδρογόνου είναι ένα σύρμα ή πλάκα από μέταλλο που απορροφά το αέριο υδρογόνο καλά (χρησιμοποιείται συχνά παλλάδιο ή λευκόχρυσος). Μία τέτοια πλάκα σύρματος είναι κορεσμένη σε ατμοσφαιρική πίεση με υδρογόνο, μετά από την οποία βυθίζεται σε ένα υδατικό διάλυμα πλούσιο σε ιόντα υδρογόνου. Το δυναμικό μιας τέτοιας πλάκας είναι ανάλογο της συγκέντρωσης ιόντων στο διάλυμα. Το στοιχείο είναι το πρότυπο, σε σχέση με αυτό μετράται το δυναμικό ηλεκτροδίου της χημικής αντίδρασης.
Κατά τη συναρμολόγηση των γαλβανικών κυψελών με βάση το υδρογόνο και τις ανιχνεύσιμες συσκευές, λαμβάνει χώρα μια αντίδραση (αναστρέψιμη) στην επιφάνεια του μετάλλου της ομάδας λευκοχρύσου , που σημαίνει είτε τη διαδικασία μείωσης είτε οξείδωσης. Ο τύπος της διαδικασίας εξαρτάται από το δυναμικό της συνεχιζόμενης αντίδρασης του στοιχείου που προσδιορίζεται. Το δυναμικό του ηλεκτροδίου υδρογόνου θεωρείται μηδενικό όταν η πίεση υδρογόνου είναι μία ατμόσφαιρα, η συγκέντρωση πρωτονίων του διαλύματος είναι ένα γραμμομόριο ανά λίτρο και η θερμοκρασία 298 Κ. Εάν το υπό μελέτη στοιχείο βρίσκεται σε συνθήκες αναφοράς, δηλαδή όταν η δραστικότητα ιόντων που επηρεάζει το δυναμικό είναι ενότητα και Η πίεση αερίου είναι 0,101 MPa, η τιμή ενός τέτοιου δυναμικού ονομάζεται πρότυπο. Μετρώντας το EMF του γαλβανικού ηλεκτροδίου υπό κανονικές συνθήκες, υπολογίζεται το τυποποιημένο δυναμικό ηλεκτροδίου της χημικής αντίδρασης. Συνήθως αυτή η τιμή μετριέται υπό τις συνθήκες όπου όλες οι θερμοδυναμικές δραστηριότητες της αντίδρασης καθορισμού δυναμικού είναι ίσες με την ενότητα και η πίεση αερίου είναι 0.01 * 105Pa. Το δυναμικό του υπό δοκιμή στοιχείου θεωρείται θετικό εάν στη λειτουργία "τρέχουσας πηγής" στο εξωτερικό κύκλωμα, τα ηλεκτρόνια κινούνται από τα αριστερά προς τα δεξιά και τα θετικά φορτισμένα σωματίδια στον ηλεκτρολύτη.