Voltacinis elementas yra įtaisas, pagamintas sujungiant du skirtingus metalus ir panardinant sujungtą gabalą į tam tikrą skystį, kuris sukuria laidžią atmosferą. Bendra voltinio elemento paskirtis – cheminę reakciją tarp metalų ir skysčio paversti elektros krūviu. Vienas iš labiausiai paplitusių pavyzdžių yra tiesiog baterija, naudojama elektros energijai tiekti įrenginiams, neprijungtiems prie centrinio tinklo maitinimo šaltinio.
Pagrindinis įtampos elemento veikimo būdas yra galvaninės technikos naudojimas. Galvaninį įtampos elementą sudaro du metalai, tokie kaip varis ir cinkas, kurie yra labai arti vienas kito. Tada šis vieningas gabalas yra padengtas sūriu vandeniu, dėl kurio įvyksta elektrocheminė reakcija. Reakcijos esmė kyla dėl to, kad metale yra katijonų, jonų, turinčių daugiau protonų nei elektronų. Katijonai reaguoja su vandeniu, kuriame yra anijonų, jonų, turinčių daugiau elektronų nei protonų.
Būtina, kad abu metalai būtų atskirti nedideliu barjeru. Taip yra todėl, kad vienas metalas sumažins oksidaciją kitame, o kitas padidins oksidaciją. Reakcija tarp katijonų ir anijonų sukuria elektronų mainus ir taip sukuria elektros energiją.
Kai keletas šių galvaninių įtampos elementų dedami į seriją, tai vadinama voltine krūva. Keičiant du metalus su tam tikru elektrolito barjeru, gali atsirasti elektrocheminė reakcija. Jei abu įtampos krūvos galai yra sujungti, bus sukurta elektros srovė, kuri vėliau gali būti naudojama kitiems įrenginiams maitinti baterijos pavidalu.
Vienas iš šalutinių voltinės reakcijos padarinių yra korozija. Dėl besitęsiančios cheminės reakcijos elektronų mainai galiausiai sukelia metalų irimą. Štai kodėl baterija ilgainiui išsenka, o ne tarnauja amžinai.
Panašu, kad voltinis elementas buvo naudojamas senovėje, kai 1936 m. buvo atrasta Bagdado baterija – galvaninių elementų serija, sutalpinta į didelius stiklainius iš pirmųjų kelių mūsų eros amžių. Tačiau tik Luigi Galvani darbas XX a. pabaigoje buvo modernizuotas baterijų technologija. Galvani išsiaiškino, kad sujungus varį ir cinką, jis sugebėjo sukelti varlės kojų raumenų spazmą. Alessandro Volta paėmė šią informaciją ir pritaikė ją voltų krūvai 1700 m.