電化學（Electrochemistry）是研究電和化學反應相互關系的科學，即研究兩類導體形成的帶電界面現象及其上所發生的變化的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成，也可利用高壓靜電放電來實現（如氧通過無聲放電管轉變為臭氧），二者統稱電化學，后者為電化學的一個分支，稱放電化學。由于放電化學有了專門的名稱，因而，電化學往往專門指“電池的科學”。 電化學如今已形成了合成電化學、量子電化學、半導體電化學、有機導體電化學、光譜電化學、生物電化學等多個分支。電化學在化工、冶金、機械、電子、航空、航天、輕工、儀表、醫學、材料、能源、金屬腐蝕與防護、環境科學等科技領域獲得了廣泛的應用。電化學是研究電和化學反應相互關系的科學。
在物理化學眾多分支中，電化學是唯一以大工業為基礎的學科。其應用分為以下幾個方面：①電解工業：其中氯堿工業是僅次于合成氨和硫酸的無機物基礎工業、耐綸66的中間單體己二腈是通過電解合成的；鋁、鈉等輕金屬的冶煉，銅、鋅等的精煉也都用的是電解法；②機械工業：要用電鍍、電拋光、電泳涂漆等來完成部件的表面精整；③環境保護：用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物；④化學電源；⑤金屬防腐蝕：大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題；⑥許多生命現象如肌肉運動、神經的信息傳遞都涉及到電化學機理；⑦應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法，已成為實驗室和工業監控不可缺少的手段。現在電化學熱點問題多，如電化學工業、電化學傳感器、金屬腐蝕、生物電化學、化學電源等。
一、電化學兩種原理
原電池是將化學能轉變成電能的裝置。根據定義，普通的干電池、燃料電池等都可以稱為原電池。原電池，與蓄電池相對，又稱非蓄電池，是利用兩個電極之間金屬性的不同，產生電勢差，從而使電子流動，產生電流，是電化電池的一種，其電化反應不能逆轉，只能將化學能轉換為電能，簡單來講就是不能重新儲存電力。原電池工作原理：原電池是將一個能自發進行的氧化還原反應的氧化反應和還原反應分別在原電池的負極和正極上發生，從而在外電路中產生電流。
電解池是將電能轉化為化學能的裝置。電解是使電流通過電解質溶液（或熔融的電解質）而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程。
二、電化學的發展
電學最早起源于靜電起電，1791年伽伐尼發表了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的“動物電”現象，一般認為這是電化學起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基礎上發明了用不同的金屬片夾濕紙組成的“電堆”，即現今所謂“伏打堆”，這是化學電源的雛型。在直流電機發明以前，各種化學電源是唯一能提供恒穩電流的電源。1834年法拉第電解定律的發現為電化學奠定了定量基礎。
19世紀下半葉，赫爾姆霍茲和吉布斯的工作，賦于電池的“起電力”(今稱“電動勢”)以明確的熱力學含義；1889年能斯特用熱力學導出了參與電極反應的物質濃度與電極電勢的關系，即著名的能斯脫公式；1923年德拜和休克爾提出了人們普遍接受的強電解質稀溶液靜電理論，大大促進了電化學在理論探討和實驗方法方面的發展。
20世紀40年代以后，電化學暫態技術的應用和發展、電化學方法與光學和表面技術的聯用，使人們可以研究快速和復雜的電極反應，可提供電極界面上分子的信息。電化學一直是物理化學中比較活躍的分支學科，它的發展與固體物理、催化、生命科學等學科的發展相互促進、相互滲透。
三、電化學研究內容
電池由兩個電極和電極之間的電解質構成，因而電化學的研究內容應包括兩個方面：一是電解質的研究，即電解質學，其中包括電解質的導電性質、離子的傳輸性質、參與反應離子的平衡性質等，其中電解質溶液的物理化學研究常稱作電解質溶液理論；另一方面是電極的研究，即電極學，其中包括電極的平衡性質和通電后的極化性質，也就是電極和電解質界面上的電化學行為。電解質學和電極學的研究都會涉及到化學熱力學、化學動力學和物質結構。
四、電化學分析方法
電化學分析法（electrochemical analysis）也稱電分析化學法，是基于物質在溶液中的電化學性質基礎上的一類儀器分析方法，由德國化學家C.溫克勒爾在19世紀首先引入分析領域，儀器分析法始于1922年捷克化學家 J.海洛夫斯基建立極譜法。通常將試液作為化學電池的一個組成部分，根據該電池的某種電參數（如電阻、電導、電位、電流、電量或電流-電壓曲線等）與被測物質的濃度之間存在一定的關系而進行測定的方法。
電分析化學是利用物質的電學和電化學性質進行表征和測量的科學，它是電化學和分析化學學科的重要組成部分，與其它學科，如物理學、電子學、計算機科學、材料科學以及生物學等有著密切的關系。電分析化學已經建立了比較完整的理論體系。電分析化學既是現代分析化學的一個重要分支，又是一門表面科學，在研究表面現象和相界面過程中發揮著越來越重要的作用。
電化學分析法是應用電化學原理和技術，利用化學電池內被分析溶液的組成及含量與其電化學性質的關系而建立起來的一類分析方法，其操作方便。許多電化學分析法既可定性，又可定量；既能分析有機物，又能分析無機物，并且許多方法便于自動化，在生產等各個領域有著廣泛的應用。