虽然电池的电动势可测定，但单个电极的绝对电势不能实验测定或理论计算得到，只能采用相对电极电势。

国际上统一采用标准氢电极作为基准，且规定在标态、任意温度下，标准氢电极的电极电势为零。将待测电极与标准氢电极组成电池，设待测电极发生还原反应时，该原电池的电动势即为待测电极的电势φ。因为规定待测电极均发生还原反应，所得的电势称为还原电势。在历史上也有采用氧化电势的，但现在普遍使用的是还原电势。

电极反应各组分的活度均为1时的氢标电极电势，称为该电极的标准电极电势，以φy表示。标准电极电势不随电极反应的方向和计量系数改变，非标准状态的电极电势大小可通过能斯特方程求得。

将电极反应按标准电极电势由低到高的顺序排列，可得到标准电极电势表，据此，可十分简明地判断氧化还原反应的方向。但需注意，只有在相同的温度、压强、活度条件下，才可进行比较。