Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang berkenaan dengan interkonversi energi listrik dan energi kimia. Proses elektrokimia adalah reaksi redoks (reduksi-oksidasi) dimana dalam reaksi ini energi yang dilepas oleh reaksi spontan diubah menjadi Isitrik atau dimana energi listrik digunakan agar reaksi yang nonspontan bisa terjadi. Dalam reaksi redoks, elektron-elektron ditransfer dari satu zat ke zat lain. Dilepasnya elektron oleh suatu unsur selama oksidasi ditandai dengan meningkatnya bilangan oksidasi unsur itu. Dalam reduksi, terjadi penurunan bilangan oksidasi karena diperolehnya elektron oleh unsur tersebut.
Dalam sel elektrokimia, elektron dalam reaksi oksidasi reduksi ditransfer pada kepingan logam yang disebut elektroda dan dihantarkan melalui sirkuit eksternal. Reaksi setengah oksidasi dan reduksi terjadi dalam wilayah terpisah yang disebut setengah-sel. Dalam setengah-sel, sebuah elektroda dicelupkan dalam larutan. Elektroda dari kedua setengah-sel dihubungkan dengan kawat, dan hubungan listrik di antara larutan-larutan juga dibuat, yaitu melalui jembatan garam. Reaksi sel melibatkan oksidasi pada salah satu elektroda yang dinamakan anoda dan reduksi pada elektroda lain yang disebut katoda
Elektrolisis adalah peristiwa berlangsungnya reaksi kimia oleh arus listrik. Alat elektrolisis terdiri atas sel elektrolitik yang berisi elektrolit (larutan atau leburan) dan dua elektroda (anoda dan katoda). Pada anoda terjadi reaksi oksidasi sedangkan pada katoda terjadi reaksi reduksi. Reaksi yang terjadi pada katoda tergantung pada kecenderungan terjadinya reaksi oksidasi dan reaksi reduksi antarsenyawa tersebut.
Dalam elektrolisis, reaksi kimia nonspontan terjadi sewaktu elektron dari sumber eksternal dipaksa mengalir dalam arah berlawanan dengan aliran yang semestinya spontan.
Reaksi kimia terjadi pada dua elektroda. Elektron tempat terjadinya oksidasi disebut anoda; tempat terjadinya reduksi disebut katoda (katoda). Listrik dilewatkan melalui rangkaian di bawah pengaruh potensial atau voltase, yaitu gaya dorong pergerakan muatan. Terdapat dua jenis interaksi antara listrik dan materi, yaitu elektrolisis, arus listrik menyebabkan terjadinya reaksi kimia dan aksi sel galvani (galvanic cell), reaksi kimia yang menyebabkan terjadinya arus listrik, seperti dalam baterai.
Menurut (Goldberg, 2005: 167), persyaratan elektrolisis adalah sebagai berikut:
a. Ion (harus ada partikel bermuatan untuk menghantar arus. Namun, mungkin bukan ion yang bereaksi).
b. Cairan, baik cairan murni atau larutan, agar ion-ion dapat bermigrasi.
. Sumber potensial (dalam sel galvani, reaksi kimia merupakan sumber potensial, tetapi tidak dalam sel elektrolisis).
d. Ion-ion yang bergerak, rangkaian lengkap (termausk kawat untuk membawa elektron), dan elektroda (tempat arus berubah dari aliran elektron ke gerakan ion atau sebaliknya).
Prinsip dasar elektrolisis yaitu mengubah energi listrik menjadi energi kimia dengan memanfaatkan reaksi redoks dan energi listrik dari luar. Adapun prinsip kerja sel elektrolisis yaitu pengidentifikasian perubahan warna dan pencampuran larutan.