Dans une cellule voltaïque, la réaction d'oxydation se produit dans l'anode ; cela signifie que le métal perd ses électrons dans cette partie tandis que l'autre métal subit la réaction de réduction et gagne les électrons perdus de l'anode. Cette réaction redox implique le transfert d'électrons d'une électrode à une autre.
Outre les électrodes, une cellule voltaïque est également composée de compartiments appelés demi-cellules. Chaque cellule est constituée d'un morceau de métal dans une solution. Les demi-cellules sont reliées entre elles par le pont salin, un tube rempli d'une solution d'électrolyte qui permet la libre circulation des ions des demi-cellules. Une cellule voltaïque comprend également un circuit externe, qui conduit le flux d'électricité, et une charge qui utilise cette électricité dans une fonction. L'ampoule est un exemple simple d'une charge qui peut être alimentée par une pile voltaïque.