In elektrochemische cellen vinden oxidatiereductie- of redoxreacties plaats. Er zijn twee soorten elektrochemische cellen. Spontane reacties komen voor in galvanische (voltaïsche) cellen; in elektrolytische cellen treden niet-spontane reacties op. Beide typen cellen bevatten elektroden waar de oxidatie- en reductiereacties optreden. Oxidatie treedt op bij de elektrode genaamd de anode en reductie treedt op bij de elektrode genaamd de kathode.
De anode van een elektrolytische cel is positief (kathode is negatief) omdat de anode anionen uit de oplossing trekt. De anode van een galvanische cel is echter negatief geladen, omdat de spontane oxidatie bij de anode de bron van de elektronen van de cel of negatieve lading. De kathode van een galvanische cel is de positieve pool. In zowel galvanische als elektrolytische cellen vindt oxidatie plaats aan de anode en stromen elektronen van de anode naar de kathode.
De redoxreactie in een galvanische cel is een spontane reactie. Om deze reden worden galvanische cellen vaak gebruikt als batterijen. Galvanische celreacties leveren energie die wordt gebruikt om werk uit te voeren. De energie wordt benut door de oxidatie- en reductiereacties in afzonderlijke containers te plaatsen, verbonden door een apparaat dat elektronen laat stromen. Een veel voorkomende galvanische cel is de Daniell-cel.
De redoxreactie in een elektrolytische cel is niet-spontaan. Elektrische energie is nodig om de elektrolysereactie op te wekken. Een voorbeeld van een elektrolytische cel wordt hieronder getoond, waarin gesmolten NaCl wordt geëlektrolyseerd om vloeibaar natrium- en chloorgas te vormen. De natriumionen migreren naar de kathode, waar ze worden gereduceerd tot natriummetaal. Evenzo migreren chloride-ionen naar de anode en worden geoxideerd om chloorgas te vormen. Dit type cel wordt gebruikt om natrium en chloor te produceren. Het chloorgas kan rond de cel worden opgevangen. Het natriummetaal is minder dicht dan het gesmolten zout en wordt verwijderd terwijl het naar de bovenkant van de reactiehouder drijft.