تحدث تفاعلات تقليل الأكسدة أو الأكسدة في الخلايا الكهروكيميائية. هناك نوعان من الخلايا الكهروكيميائية. تحدث التفاعلات العفوية في الخلايا الجلفانية (الفولطية) ؛ تحدث تفاعلات غير عفوية في الخلايا الإلكتروليتية. يحتوي كلا النوعين من الخلايا أقطاب كهربائية حيث تحدث تفاعلات الأكسدة والاختزال. تحدث الأكسدة عند القطب الأنود ويحدث الاختزال في القطب المسمى الكاثود.
أنود الخلية الإلكتروليتية موجب (الكاثود سلبي) لأن الأنود يجذب الأنيونات من المحلول. ومع ذلك ، يتم شحن أنود الخلية الجلفانية بشكل سلبي ، لأن الأكسدة التلقائية في الأنود هي مصدر من إلكترونات الخلية أو شحنة سالبة. كاثود الخلية الجلفانية هو نهايتها الإيجابية. في كل من الخلايا الجلفانية والكهربائية ، تحدث الأكسدة عند الأنود وتتدفق الإلكترونات من الأنود إلى الكاثود.
تفاعل الأكسدة والاختزال في الخلية الجلفانية هو تفاعل عفوي. لهذا السبب ، عادة ما تستخدم الخلايا الجلفانية كبطاريات. تزود تفاعلات الخلايا الجلفانية الطاقة التي تستخدم لأداء العمل. يتم تسخير الطاقة من خلال وضع تفاعلات الأكسدة والاختزال في حاويات منفصلة ، متصلة بجهاز يسمح للإلكترونات بالتدفق. الخلية الجلفانية الشائعة هي خلية دانييل.
تفاعل الأكسدة والاختزال في الخلية الإلكتروليتية غير تلقائي. الطاقة الكهربائية مطلوبة لتحفيز تفاعل التحليل الكهربائي. يظهر أدناه مثال على خلية إلكتروليتية ، حيث يتم تحليل NaCl المنصهر كهربائياً لتكوين صوديوم سائل وغاز الكلور. تهاجر أيونات الصوديوم نحو الكاثود ، حيث يتم اختزالها إلى معدن الصوديوم. وبالمثل ، تهاجر أيونات الكلوريد إلى الأنود وتتأكسد لتكوين غاز الكلور. يستخدم هذا النوع من الخلايا لإنتاج الصوديوم والكلور. يمكن جمع غاز الكلور المحيط بالخلية. معدن الصوديوم أقل كثافة من الملح المنصهر ويتم إزالته أثناء طفوه إلى أعلى وعاء التفاعل.