电催化是使电极、电解质界面上的电荷转移加速反应的一种催化过程。不同的电极材料对电催化过程的作用效果不同，但性能优良的电催化材料应具备以下特性：良好的导电性，高的电催化活性及选择性，良好的电化学稳定性和机械稳定性，易加工和制备成本低。

电催化电极材料大致分为三部分：基体、涂层和载体。基体材料如贵金属Pt、碳材料（石墨、碳纳米管等）、导电聚合物及导电陶瓷，需兼具高强度和优秀导电性。涂层具有催化功能，以过渡金属及其化合物、半导体化合物为主，利用其含有空余的d轨道和未成对d电子以及具有特殊能带结构加速反应。掺杂其他金属或非金属元素可增强电催化性能。导电聚合物亦可用于电极修饰。涂层与基体间的黏附问题影响电极耐久性。载体确保催化物质稳固附着于电极，分为支持性和催化性两类，常用聚合物及无机膜材料制成。

电催化电极材料按物质不同，可分为：①金属电极，以金属作为电极反应界面，除碱、碱土金属外，大多数金属作为电化学电极均有研究；②碳素电极，抗腐蚀性较好，被广泛应用于氯碱工业、电化学金属冶金工业、有机化合物的电合成等领域；③金属氧化物电极，由金属基体和氧化物薄膜构成；④非金属化合物电极，包括硼、碳、氮、硅、氯等的化合物，具有高熔点、高硬度、高耐磨性、良好的腐蚀性以及类似金属等特殊物理性质。

电催化电极材料的制备方法主要有热解喷涂法、浸渍法（或涂刷法）、物理气相沉积法（PVD）、化学气相沉积法（CVD）、电沉积法、电化学阳极氧化法及溶胶-凝胶法等。

电催化电极材料的应用广泛，包括：①环境保护，包括环境污染物的去除（有机和无机污染物的去除、金属离子的去除、水体净化、大气的电化学净化等）和环境监测（电化学传感器、监控器、控制器等）；②二次能源，燃料电池、氧化还原电池等；③电合成，金属和合金、半导体、复合物等的合成；④腐蚀保护，阴极保护、阳极保护、腐蚀监测等；⑤生命科学，生物分子的电化学研究、电化学生物传感器等。