牺牲阳极具有较负的电势，当与被保护金属电连接后，浸泡在电解质中就构成了腐蚀电池，作为阳极的材料发生溶解消耗，所以称为牺牲阳极；而被保护的金属作为阴极得到保护。

牺牲阳极应具有良好的电化学性能，包括足够负的开路电势和工作电势、大的实际发生电容量、高的电流效率以及良好的表面溶解性能。同时，还应具有良好的机械加工性能、原材料易于获得、经济、对环境无污染。常用的牺牲阳极材料主要有锌合金牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、镁合金牺牲阳极、铁合金牺牲阳极等。每种牺牲阳极都有其特点，适于不同的应用场合。

锌是最早使用的牺牲阳极材料。Zn-Al-Cd三元锌合金则是应用最广的锌合金牺牲阳极材料，其具有良好的电化学性能，在海水中的工作电势为-1.00～1.05伏（相对于饱和甘汞电极），电流效率高达95%，表面溶解均匀，腐蚀产物易于脱落，但发生电容量较小。锌合金阳极在高温下易发生晶间腐蚀和钝化，通常用于常温海水和电阻率较低的土壤中。

铝合金阳极的广泛使用始于20世纪60年代。铝具有高的电容量，其理论电容量为2980安·时/千克，是镁的1.35倍，锌的3.6倍。但纯铝极易钝化，不能直接作为牺牲阳极使用。通过添加合金元素可以使铝活化，并具有良好的电化学性能。常用的铝合金牺牲阳极为Al-Zn-In系合金，其在海水中的工作电势为-1.05～1.12伏（相对于饱和甘汞电极），表面溶解均匀，腐蚀产物易于脱落。常规铝合金牺牲阳极如Al-Zn-In-Cd、Al-Zn-In-Si、Al-Zn-In-Sn等合金的电流效率不低于85%，实际电容量不小于2400安·时/千克。而高效铝合金牺牲阳极如Al-Zn-In-Mg-Ti等合金的电流效率可达到90%以上，实际电容量不小于2600安·时/千克。铝合金牺牲阳极主要用于海水介质中金属构筑物的保护，如海洋船舶、油气平台、海底管线和海水冷却水系统等。通过多元合金化，还可以调节铝合金牺牲阳极的性能，以便满足深海、高温海水以及高强钢等特殊工况条件下的需要。

镁合金牺牲阳极电极电势很负，驱动电压大，但电流效率较低，实际发生电容量较小。常用的镁合金阳极有Mg-Al-Zn-Mn合金和Mg-Mn合金。镁合金牺牲阳极主要用于淡水、土壤等高电阻率的介质中金属构筑物的保护，如埋地管道等。

铁合金牺牲阳极开路电势和工作电势较正，适于保护铜质海水管路系统或不锈钢等电势较正的金属构件。

牺牲阳极的发生电流和使用寿命与牺牲阳极的材料类型、被保护金属种类和所需保护电流的大小以及选取的牺牲阳极的数量和型号规格有关。牺牲阳极可设计成长条状、块状、带状和手镯式等不同的形状和规格，以满足不同构筑物保护的需要。