Elektrocheminis procesas yra cheminė reakcija, kurią sukelia arba sukelia elektros srovės judėjimas. Šie procesai yra oksidacijos-redukcijos reakcijos tipas, kai vienas atomas ar molekulė praranda elektroną kitam atomui ar molekulei. Elektrocheminėse reakcijose vykstantys atomai arba molekulės yra gana toli vienas nuo kito, palyginti su kitomis reakcijomis, todėl perkeliami elektronai verčiami nukeliauti didesnį atstumą ir taip sukurti elektros srovę. Daugelis gamtos reiškinių yra pagrįsti elektrocheminiais procesais, tokiais kaip metalų korozija, kai kurių jūros būtybių gebėjimas generuoti elektrinius laukus ir žmonių bei kitų gyvūnų nervų sistemos veikla. Jie taip pat vaidina svarbų vaidmenį šiuolaikinėse technologijose, ypač saugodami elektros energiją akumuliatoriuose, o elektrocheminis procesas, vadinamas elektrolize, yra svarbus šiuolaikinėje pramonėje.
Nuo elektrocheminių procesų priklauso nervų sistemų veikla – nuo paprastų net primityvių gyvūnų reakcijų ir instinktyvaus elgesio iki sudėtingų žmonių mokymosi ir mąstymo gebėjimų. Neuronai naudoja elektrocheminius procesus, kad perduotų informaciją per nervų sistemą, leidžiančią nervų sistemai bendrauti su savimi ir su likusia kūno dalimi. Norėdami išsiųsti signalą, cheminiai procesai neurone generuoja elektrinį impulsą, kuris siunčiamas per pailgą struktūrą, vadinamą aksonu, kol pasiekia sinapsę – neurono ir gretimų ląstelių sąlyčio tašką. Sinapsėje elektros energija išskiria chemines medžiagas, vadinamas neurotransmiteriais, kurios per sinapsę patenka į ląstelę, kuriai perduodamas signalas. Tada neurotransmiteriai chemiškai susijungia su struktūromis, vadinamomis receptoriais tikslinėje ląstelėje, pradėdami tolesnius biocheminius procesus joje.
Žuvų, tokių kaip elektriniai unguriai, žvaigždės ir torpedų spinduliai, gebėjimas sukurti elektrinius laukus yra elektrocheminio proceso rezultatas. Elektrinės žuvys turi specializuotų ląstelių, vadinamų elektrocitais. Transportiniai baltymai ląstelėje jungiasi su teigiamais kalio ir natrio jonais ir nuneša juos, sukurdami ląstelėje elektros krūvį. Kai reikia šios elektros, nervų sistemos dalis, vadinama meduliariniu komandos branduoliu, siunčia elektros impulsą kitoms nervinėms ląstelėms, dėl kurių išsiskiria neuromediatorius acetilcholinas. Neuromediatorius jungiasi su elektrocitų acetilcholino receptoriais, o tai skatina elektrocitų krūvio išsiskyrimą.
Elektros baterijos naudoja elektrocheminius procesus elektrai kaupti ir išleisti. Cheminės reakcijos elektriniuose elementuose, sudarančiose akumuliatorių, sukuria krūvio skirtumą tarp dviejų kiekvieno elemento pusių ir sukuria elektros srovę. Įkraunamos baterijos gamina elektros energiją vykstant grįžtamoms cheminėms reakcijoms, todėl gali būti grąžintos į pradinę cheminę konfigūraciją, jei elektros energija naudojama iš išorinio šaltinio. Neįkraunamų baterijų reakcijos nepasižymi šia kokybe, nors paprastai jos pagamina daugiau elektros energijos, nei įkraunama baterija gali suteikti vienu įkrovimu.
Baterijose naudojamos įvairios cheminės reakcijos. Nikelio-kadmio baterijos, kurios dažniausiai naudojamos šviestuvuose ir buitiniuose prietaisuose, yra pagrįstos atskiromis kadmio ir nikelio reakcijomis su šarminiu, dažniausiai kalio hidroksido (KOH) tirpalu, ir vandeniu. Nikelio-metalo hidrido baterijos yra panašios, tačiau pakeiskite kadmį intermetaliniu junginiu, pagamintu iš mangano, aliuminio arba kobalto, sumaišyto su retųjų žemių metalais, tokiais kaip prazeodimiu, lantanu ir ceriu. Ličio baterijose gali būti naudojamos įvairios reakcijos, kuriose dalyvauja ličio junginiai, dažniausiai naudojant mangano dioksidą (MnO2) ir ličio perchlorato (LiClO4), dimetoksietano (C4H10O2) ir propileno karbonato (C4H6O3) tirpalą.
Elektrolizė yra elektrocheminis procesas, kurio metu elektros srovė naudojama cheminėms reakcijoms sukelti medžiagoje, kurioje yra laisvųjų jonų, vadinamoje elektrolitu. Elektrolitas ištirpsta arba ištirpsta tirpiklyje, o į jį panardinami du elektrodai, vadinami anodu ir katodu. Kai tarp elektrodų veikia elektrinis potencialas, tarp jų pradeda tekėti elektra, ir kiekvienas elektrodas pradeda traukti jonus, kurių krūvis yra priešingas jo paties krūviui. Jonai įgyja arba praranda elektronus prie elektrodų, sukeldami šalia anodo esančių molekulių oksidaciją ir redukuodami šalia katodo esančias molekules. Elektrolizė naudojama daugelyje pramonės procesų sričių, įskaitant metalurgiją, cheminių medžiagų, tokių kaip kalio chloratas ir (KClO3) trifluoracto rūgštis (C2HF3O2), gamyboje ir labai reaktyvių elementų, kurių gamtoje nėra elementinės formos, ekstrahavimui, pvz. kaip natris ir magnis.