Kimyasal dönüşümlerin elektrik enerjisi ile gerçekleştiği hücrelere elektrokimyasal hücre denir. Elektrokimyasal hücreler, elektronik bir iletken (metal, grafit veya yarı iletken) ile iyonik bir iletken (elektrolit) arayüzeyinde gerçekleşen reaksiyonları inceler. Elektrokimyasal hücreler, kimyasal enerji ve elektrik enerjisi arasındaki değişimi sağlar. Elektrokimyasal hücreler iki tür olabilir: galvanik hücre ve elektrolitik hücre.
Galvanik hücreler, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür. Galvanik hücrelerde, iki farklı metal elektrot, kendi tuzlarının çözeltisine batırılarak iki ayrı yarı hücre oluşturur. Bu yarı hücreler, tuz köprüsü adı verilen bir sistemle birbirine bağlanır. Tuz köprüsünün görevi, yarı hücreler arasındaki elektrik iletimini sağlamak ve iyonların geçmesine izin verip yarı hücrelerdeki yük dengesinin bozulmasını engellemektir. Galvanik hücrelerde, anot elektrotunda yükseltgenme, katot elektrotunda indirgenme olur. Bu şekilde, anot elektrotundan katot elektrotuna elektron akımı sağlanır.
Elektrolitik hücreler, elektrik enerjisiyle kimyasal enerji üretir. Elektrolitik hücrelerde, bir dış kaynaktan sağlanan elektrik enerjisi ile istemsiz kimyasal tepkime gerçekleştirilir. Elektrolitik hücrelerde, anot ve katot elektrotları aynı kapta bulunan elektrolit çözeltisine batırılır. Elektrik kaynağından gelen akım, anot elektrotundan katot elektrotuna doğru ilerler. Elektrolitik hücrelerde, anot elektrotunda indirgenme, katot elektrotunda yükseltgenme olur.
Elektrokimyasal hücrelerin uygulama alanları çok geniştir. Kuru piller, bataryalar, yakıt pilleri, elektro-kaplama, metal rafinasyonu ve suyun ayrıştırılması gibi işlemlerde elektrokimyadan faydalanılır.
