金屬可以看成是由離子和自由電子組成。
　　金屬離子以點陳排列，電子在其間運動。如果我們把金屬，例如鋅片，浸入合適的電解質溶液（如ZnSO₄）中，由于金屬中的化學勢大于溶液中的化學勢。鋅就不斷溶解下來進入溶液中。進入溶液中，電子被留在金屬片上，其結果是在金屬與溶液的界面上金屬帶負電，溶液帶正電，兩相間形成了雙電層，建立了電位差，這種雙電層將排斥繼續進入溶液，金屬表面的負電荷對溶液中的又有吸引，形成了相間平衡電極電位。對于給定的電極而言，電極電位是一個確定的常量，對于下述電極反應：

式中
　　E：電極電位，V；
　　E^o：標準電極電位，V；
　　R：氣體常數，8.31441J/(mol·k)；
　　T：溫度，k；
　　n：參與電極反應的電子數；
　　F：法拉第常數，96486.7C/mol；
　　a：參與化學反應各物質的活度。
式(1.1)是電極電位的基本關系式。如果以常用對數表示，并將有關常數值代入，式(1.1)可寫為