În termeni chimici, tipul de reacție care are loc la electrodul negativ este numit oxidare și tipul de reacție care are loc la electrodul pozitiv se numește reducere. Împreună, ele constituie o reducere oxidare, sau redox, reacție. Materialul oxidat pierde electroni și materialul care este redusă le câștigă. Aceste procese pot fi cel mai bine ilustrată prin utilizarea celulei zinc-mercur ca un exemplu. În această celulă, atomi de zinc se completează până electrodul negativ și oxid de mercur molecule electrodul pozitiv. Când cei doi electrozi sunt conectate electric, zincul este oxidat și oxidul de mercur redus.
O descriere simplificată a funcționării celulei începe cu oxidarea unui atom de zinc, care își pierde doi electroni sale exterioare. Rezultat ionul de zinc se combină cu un pozitiv ioni negativi de oxigen în electrolit. Cele două electronii liberi rămase în electrodul negativ intra în circuitul exterior și să treacă la electrodul pozitiv. Acolo au combina cu o molecula de oxid de mercur, reducând-o. Mercurul se desprinde de oxigen ca atom de metal neutru și oxigenul intră în electrolit ca ioni de oxigen negativ. Reacția chimică generală a celulei în timpul descărcării poate fi exprimată în Zn + HgO-ZnO + Hg.
Reacțiile într-o celulă continuă până când materialele din celula sunt epuizate. În general, mai mare un anumit tip de celule este, energia electrica se mai poate livra. Cu toate acestea, efectele, cum ar fi acumularea de deseuri din reactiile chimice poate reduce performanța de celule. Celulele comerciale sunt concepute pentru a atenua aceste efecte, care sunt cunoscute în mod colectiv ca polarizarea.
Cele mai multe celule primare comerciale utiliza zinc ca electrodul negativ, un oxid metalic ca electrod pozitiv, iar o soluție acidă sau alcalină formată prin apă și un electrolit ca soluția electrolitică. Majoritatea pile galvanice astăzi sunt uscate celule-soluția electrolitică este sub forma unei paste umede sau este ținut în mate
