電気化学は、測定可能な物理量と定量的な現象としての電気と特定の化学変化の結果として考えられる電気、またはその逆のいずれかとの関係を研究する物理化学の枝である。これらの反応は、電極と電解質(または溶液中のイオン種)との間で移動する電荷を含む。したがって、電気化学は、電気エネルギーと化学変化との間の相互作用を扱う。
電解のように外部からの電流によって化学反応が起こったり、電池のように自発的な化学反応によって電流が発生した場合、これを電気化学反応といいます。電子が分子および/または原子間で直接的に移動する化学反応は、酸化還元反応または酸化還元反応と呼ばれる。一般に、電気化学は、個々の酸化還元反応が分離されているが、外部電気回路および介在電解質によって接続されている場合の全体の反応を記述する。