Das Gleichgewicht ist von der Konzentration der Kupfer-Ionen in der Lösung und von der Temperatur abhängig. Die Elektronen im Kupfer-Stab bewirken einen Elektronendruck, die Elektronen könnten mit Hilfe eines elektrischen Leiters abgeleitet werden. Je besser ein Metall oxidierbar ist, umso mehr Ionen in der Lösung werden gebildet und umso höher ist der Elektronendruck im Metallstab. Bei einer Zn/Zn²⁺-Halbzelle ist der Elektronendruck im Zink-Stab daher höher als im Kupfer-Stab. Verbindet man die beiden Halbzellen (Cu/Cu²⁺und Zn/Zn²⁺) mit Hilfe einer elektrisch leitfähigen Brücke, fließen Elektronen vom Zink-Stab zum Kupfer-Stab. Es entsteht eine messbare, elektrische Spannung. Die absoluten Elektrodenpotenziale der einzelnen Halbzellen können nicht gemessen werden, es benötigt immer zwei Halbzellen.

Um damit arbeiten zu können, wurde als Bezugspunkt die Normalwasserstoffelektrode gewählt. Eine Platin-Elektrode taucht in eine 25 °C warme Säure-Lösung mit der Konzentration von 1 Mol pro Liter bei pH=0 und wird von Wasserstoff bei einem Druck von 1,013 Bar (oder 101,3 Kilopascal) umspült. Diese Halbzelle erhält das festgelegte Elektrodenpotenzial von E⁰ = 0,00 Volt als Referenzspannung. Das Normalpotenzial der anderen Halbzellen wird immer relativ zur Normalwasserstoffelektrode gemessen. Edle Metalle stehen in der Tabelle unterhalb des Bezugspunktes, sie lassen sich schwer oxidieren, sie geben wenig Ionen in die Lösung ab und bilden in der Elektrode einen niedrigen Elektronendruck aus.