Електрохімічний потенціал становить міра різниці між середньою енергією найбільш зовнішніх електронів молекули або елемента в його двох валентних станах.

Рушійна сила потоку електронів від анода до катода показує падіння потенціалу в енергії електронів, що рухаються в дріт. Різниця потенціальної енергії між анодом і катодом відомий як клітинний потенціал у електричному елементі.

У загальному вигляді електрохімічний потенціал є механічна робота, яка виконується для переведення 1 моля іона зі стандартного стану до заданої концентрації та електричного потенціалу.

Загальний клітинний потенціал є потенціалом відновлення відновної напівреакції мінус потенціал відновлення окисної напівреакції (E°комірка = E°катод − E°анод). Стандартний клітинний потенціал є мірою рушійної сили даної окисно-відновної реакції.

Електрична потенціальна енергія – це потенційна енергія (вимірюється в джоулях), яка є результатом консервативних кулонівських сил і пов’язана з конфігурацією певного набору точкових зарядів у визначеній системі.

Потенціальна та кінетична енергія також присутні в біології. Наприклад, потенційна енергія стосується накопиченої енергії в живих клітинах і зв’язків, що утримують молекули атома, тоді як рух атомів, іонів і молекул включає кінетичну енергію.