在一般情况下，电现象与化学现象通过电池（发生电化学反应的装置）相关联，其有两种方式：①利用电驱动本不能自发进行的化学反应发生，称为电解；②利用自发的化学反应来产生电，称为原电池。电解装置将电能转变成化学能，而原电池将化学能转变成电能。因此，电化学也经常被认为是研究化学能与电能相互直接转化的科学。电化学是基础性很强的学科，学科交叉性非常强，内容与固体物理、溶液科学、催化科学、生命科学等密切相关，其知识原理和技术渗透到化学学科的各个分支。另外，电化学又有很强的应用背景，基于电化学原理的技术渗透到能源、材料、环境、物质合成、生命健康等众多领域，表现为化学电源技术、电化学环境技术、电化学传感器技术、电化学治疗与干预技术，等等。人类社会对新型清洁及可再生能源、高效能量利用与转化技术、高效便捷环境治理与监测技术等的渴求为电化学学科的发展创造了许多新的机遇。

一般认为，电化学起源于1791年意大利生物学家L.伽伐尼^[注]发表的关于两片金属之间的蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象。这是第一次观察到电现象与化学过程的关联。

电化学的发展主要发生在19世纪前后。1799年，A.伏打发明了用不同的金属片夹湿纸组成的“电堆”，即“伏打堆”。这是化学电源的雏形。在直流电机发明以前，各种化学电源是唯一能提供稳定电流的电源。1800年，W.尼科尔森和J.W.里特^[注]成功用电解水的方法制得氢气和氧气。不久之后，里特也发现了电镀过程。1834年，M.法拉第根据实验结果提出了电解定律，为电化学奠定了定量基础。

1836年，J.F.丹尼尔^[注]发明了一次电池，并通过消除正电极上的氢气产生解决极化问题。1839年，W.R.格罗夫^[注]发明了燃料电池。1870年，H.von亥姆霍兹提出了简单的平板电容器双电层理论，开启了电极/电解质界面的研究。1884年S.A.阿伦尼乌斯在其博士学位论文中提出电解质电离学说。1894年，W.奥斯特瓦尔德系统研究了有机酸电导率和电离现象。W.H.能斯特于1888年发展了伏打电池电动势理论，1889年，他展示了如何利用电化学方法测量化学反应的自由能变化，构建了能斯特方程，将电池的电压与电池的特性联系起来。

进入20世纪后，电化学学科得到迅猛发展。1902年，电化学学会（ECS）成立。1905年，J.塔菲尔^[注]在总结氢析出反应电流与过电势实验数据的基础上，提出了塔菲尔方程，开启了电极反应动力学的定量研究。1930前后，J.A.V.巴特勒^[注]和M.福尔默^[注]分别基于过渡态理论思想提出了描述电极反应动力学的理论模型，建立了真正的电化学动力学定量理论——巴特勒-福尔默方程。塔菲尔方程和巴特勒-福尔默理论仍是电化学动力学研究最为常用的理论工具。同期，苏联科学家A.N.弗鲁姆金^[注]及其学生、同事在电化学吸附、电极过程动力学的研究中取得了丰富的数据，发展了旋转电极技术、暂态电极技术等众多研究方法。1949年，国际电化学学会（ISE）成立。1960年前后，以R.A.马库斯等为代表的电荷转移理论研究为理解电极过程动力学的微观本质奠定了基础。

20世纪70年代以来，许多新的电化学学科分支相继出现并得到迅速，如量子电化学、谱学电化学、分子电化学、纳米电化学、材料电化学、生物电化学等。对高能电化学装置和技术的需求催生了许多新体系，为电化学家提出了许多新问题，电化学理论和方法研究势必会由此进入新的纪元。

电化学反应是特殊的氧化还原反应。氧化和还原包括分子或者离子失去电子转变为其氧化态，或者是得到电子转变为其还原态的过程，同时包含了从电能转为化学能或者化学能转变为电能的过程。电化学反应与普通的化学氧化还原反应的区别在于：电极充当反应的电子给体（还原剂）或受体（氧化剂），氧化半反应和还原半反应分别在不同的电极进行，反应的方向和速率可以通过电极电势进行调节。

研究电极电势和电池电动势等与电极属性和组成、氧化还原物种属性和组成、电解质属性和组成的关系。

研究电极反应速率与电极属性和组成、氧化还原物种属性和组成、电解质属性和组成的关系。包括界面电荷转移动力学、界面物种吸附及传输动力学等。

研究电极/电解质界面电势、电荷、物质等的分布，电容特性等。

包括稳态与暂态方法、原位谱学方法、理论计算方法等。

电化学的实际应用十分广泛，主要包括：①电解工业，如氯碱工业、电解法冶金等；②机械工业，如电镀、电铸、电化学加工、电抛光等；③环境保护，如用电渗析法除去水中的离子态污染物；④化学电源，见电池；⑤金属腐蚀的防护；⑥生命现象，如神经的信息传递；⑦电化学分析法是工业生产和科学研究不可缺少的分析手段；⑧电化学传感器；⑨电化学合成等。