Потенциалът на електрода е разликата в електростатичните потенциали между електролита и електрод. Появата на такъв потенциал се дължи на пространственото разделяне на зарядите, които имат противоположни знаци в границата на разделяне на фазите с образуването на електрически двоен слой. Пространственото разделяне на зарядите на границата между металния електрод и разтвора на електролита се свързва с такива явления като прехвърлянето на йони от метала в разтвора по време на установяването на електрохимично равновесие, както и адсорбцията на йони от електролита към повърхността на електрода; Изместване на газ извън йонната положително заредена кристална решетка; Некуломна адсорбция на йони или молекули на течност върху електрод. Поради последните два явления потенциалът на електрод не е нисък, дори ако зареждането на металната повърхност е нулева. Абсолютната стойност на потенциала на един електрод не е определена, за тази цел се използва методът за сравняване на референтния електрод и изпитания електрод. Потенциалът на електрода е еквивалентен на големината на електромоторната сила (ЕМФ), получена в електрохимичната верига. За водни разтвори е обичайно да се използват водородни електроди. Стандартните елементи от този тип се използват като стандарти в различни електрохимични измервания, както и в галванични устройства. Водородният електрод е тел или плоча от метал, която абсорбира газообразен водороден слой (често се използва паладий или платина). Такава жична плоча се насища при атмосферно налягане с водород, след което се потапя във воден разтвор, богат на водородни йони. Потенциалът на такава плоча е пропорционален на концентрацията на йони в разтвора. Елементът е стандарт, спрямо който се отчита електродният потенциал на химическата реакция.
При сглобяването на галванични клетки на базата на водород и откриваеми устройства, на повърхността на метала на платиновата група протича реакция (обратима), което означава или редукционен, или окислителен процес. Типът процес зависи от потенциала на текущата реакция на елемента, който се определя. Потенциалът на водородния електрод се приема за нулев, когато налягането на водорода е една атмосфера, протонната концентрация на разтвора е един мол на литър и температура 298 К. Ако изследваният елемент е в референтни условия, т.е. когато йонната активност, влияеща върху потенциала, е единство и Налягането на газа е 0.101 МРа, стойността на такъв потенциал се нарича стандартна. Чрез измерване на ЕМФ на галваничния електрод при стандартни условия се изчислява стандартният електроден потенциал на химичната реакция. Обикновено тази стойност се измерва при условия, когато всички термодинамични активности на потенциално-определящата реакция са равни на единица, а налягането на газа е 0.01 х 105Pa. Потенциалът на тествания елемент се счита за положителен, ако в режима "източник на ток" във външната верига, електроните се придвижват от ляво на дясно и положително заредени частици в електролита.