Las células electroquímicas generan o usan energía eléctrica a través de reacciones de oxidación y reducción. Un ejemplo es una celda compuesta de metales de zinc y cobre en los que los electrones viajan desde el zinc al cobre. Cada celda electroquímica presenta un circuito que consta de varios componentes que permiten el flujo de electrones.
Un circuito de celdas electroquímicas incluye un ánodo, un cátodo, un electrolito, un puente salino y un circuito externo. En el ánodo, se producen reacciones de oxidación en las que se pierden electrones, mientras que los electrones se obtienen mediante la reducción en el cátodo. El ánodo y el cátodo se conectan a través del circuito externo.
Los científicos pueden crear células electroquímicas insertando electrodos metálicos en los electrolitos. Hay dos clasificaciones principales de las celdas electroquímicas: celdas voltaicas, también conocidas como celdas galvánicas, y celdas electrolíticas. Las células voltaicas son el tipo de células electroquímicas que se encuentran en las baterías. Estas celdas generan corrientes eléctricas y una batería dada puede contener una o varias de estas celdas. Una reacción exotérmica que implica la liberación de energía ocurre cuando una celda electroquímica está en modo voltaico.
A diferencia de las celdas voltaicas, las celdas electrolíticas usan en lugar de generar corrientes eléctricas. Las reacciones químicas no ocurren espontáneamente en las células electrolíticas, por lo que se debe aplicar externamente una corriente eléctrica. La energía se absorbe dentro de la célula, clasificando las reacciones que ocurren dentro de las células electrolíticas como endotérmicas en lugar de exotérmicas.