Η ηλεκτροχημεία είναι ο κλάδος της φυσικής χημείας που μελετά τη σχέση μεταξύ ηλεκτρικής ενέργειας, ως μετρήσιμο και ποσοτικό φαινόμενο, και αναγνωρίσιμη χημική αλλαγή, με είτε ηλεκτρική ενέργεια να θεωρείται αποτέλεσμα μιας συγκεκριμένης χημικής αλλαγής είτε αντίστροφα. Αυτές οι αντιδράσεις περιλαμβάνουν ηλεκτρικά φορτία που κινούνται μεταξύ ηλεκτροδίων και ηλεκτρολύτη (ή ιοντικών ειδών σε διάλυμα). Έτσι, η ηλεκτροχημεία ασχολείται με την αλληλεπίδραση μεταξύ ηλεκτρικής ενέργειας και χημικής αλλαγής.
Όταν μια χημική αντίδραση προκαλείται από ένα ρεύμα που παρέχεται εξωτερικά, όπως στην ηλεκτρόλυση, ή εάν ένα ηλεκτρικό ρεύμα παράγεται από μια αυθόρμητη χημική αντίδραση όπως σε μια μπαταρία, ονομάζεται ηλεκτροχημική αντίδραση. Οι χημικές αντιδράσεις όπου τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται απευθείας μεταξύ μορίων και / ή ατόμων ονομάζονται αντιδράσεις μείωσης της οξείδωσης ή (redox). Γενικά, η ηλεκτροχημεία περιγράφει τις συνολικές αντιδράσεις όταν οι μεμονωμένες αντιδράσεις οξειδοαναγωγής είναι ξεχωριστές αλλά συνδέονται με ένα εξωτερικό ηλεκτρικό κύκλωμα και έναν παρεμβαλλόμενο ηλεκτρολύτη.