有能量的金属总在寻找机会，回到能量较低的稳定状态。当金属表面各点存在电位差时，该电位差成为电子移动的动力。金属中的电子会从点位低的部位通过电连接移向电位高的部位，失去电子的金属原子变成离子而进入电解质溶液，生成腐蚀产物。失去电子发生氧化反应的部位为阳极，得到电子发生还原反应的部位为阴极，因此，腐蚀发生在阳极，阴极并不会发生腐蚀。一个腐蚀电池主要有四部分组成：阳极、阴极、电解质溶液、金属通路。

正离子通过电解质溶液从电位低的金属移向电位高的金属，将正电荷移动的方向定义为电流流动的方向。不论是电子还是离子，都是离开阳极流向阴极，只是缩颈途径不同而已。离子流动的途径是电解质溶液，电子的流动途径是金属导体。

不仅不同金属具有不同的电位，同一金属表面各点由于金属结晶结构或者环境条件不同，电位也不同电位较负的为阳极，电位较正的为阴极。如：埋地管道，管道表面各点电位并不相同，电子将离开阳极沿管道向阴极移动，而位于阳极区的金属原子由于失去电子而成为带正电的离子、进入电解质溶液，与电解质溶液中的负离子发生反应而生成腐蚀产物，金属发生腐蚀。在阴极区，由于存在多余的电子，金属不会发生腐蚀，化学反应在电解质溶液中发生，如：氢离子还原、析氢。

腐蚀电池有四个组成部分，去掉任何一个部分，都无法构成腐蚀电池，腐蚀就会停止。防腐层是通过将结构与周围电解质溶液隔离，阻断电流通路来进行防腐的;而阴极保护是通过消除结构表面的阴阳极，消除电子移动的动力进行防腐的。当阴极保护电流从介质中流向被保护结构时，结构表面的阴极(电位较高的部位)电位首先开始降低，结构表面的腐蚀电流减小；随着阴极电位降低，逐渐接近阳极电位，阴阳极之间的电位差减小，腐蚀电流进一步减小，直到阴极极化电位达到阳极开路电位，金属表面不再存在电位差，也就不再存在阴阳极，腐蚀停止。