可逆電池的電動勢可以認為是關于總電池反應的自由能變化的函數，或是電池內各相間伽伐尼電位差之和。各相間的伽伐尼電位差不可側量，因此不可能通過求解各個中間相的電位差來求得電他電動勢。

另一方面，每一個電池反應包括一個還原反應過程和一個氧化反應過程，因此可認為是在假想“半電池”中發生兩個假想半反應之如果不同類的半電池組合而成電池，電池電動勢的值遵循一個加和原理。因此，比較簡便的方法是，取一個半電他做參比，將各種電池與參比半電池組合，取參比半電池電位值為0，則可得到一系列相對電動勢值。

最常用的半電池是標準氫電極，它是將鍍有鉑黑的貴金屬浸人均勻活度的氮離子溶液中組成，并且充滿壓力為l bar(即lxlo'Pa，實際也可認為是l atm)的氫氣。在實際應用中這種標準電極是不能實現的，但是可以作為尺度來定義。

電極電位可定義為由所研究半電池與標準氫電極(或它的等效電極)組成的電池兩接線柱間的電勢差，并假定電極電位為ov,需要注意的是，電極電位是一觀察得到的物理量，并不受電池傳統表示方法的影響。

“鋅的電極電位為一0.76V”意味著:當電池由標準氫電極和鋅電極組成時，電壓表放置于電池兩接線柱之間所側得的電壓值。電極電位不是“金屬與溶液間”的電位差，也不會是某一隨意的值。

除了采用標準氫電極外，還可根據電他反應的還原電勢和氧化電勢來標出電池(含標準氫電極)的參數。