Baterije ili suhe ćelije rade spajanjem, kroz strujni krug, materijala koji želi donirati elektrone drugom materijalu kojem nedostaju elektroni. Oni se nazivaju reduktor ili redukcijski agens, odnosno oksidans ili oksidant. Proces je jedna od mnogih reakcija oksidacije i redukcije koje uključuju hrđanje željeza i izbjeljivanje odjeće.
Kada se oksidator i reduktor susreću, u oba se događaju kemijske reakcije i prenose se elektroni. Prijenos elektrona stvara istosmjernu struju (DC). U tipičnim baterijama to je 1.5 volti.
Jedan od prvih oksidatora koji je detaljno proučavan bio je elementarni kisik. Kisik dobiva elektrone od drugih tvari kao što je željezo, uzrokujući oksidaciju materijala. Kada se željezo oksidira, veže se za molekule kisika stvarajući željezni oksid ili hrđu. Postoje mnogi drugi oksidanti, uključujući brom, klor i fluor. U konvencionalnim baterijama, mangan dioksid u prahu se koristi kao oksidant, koji se pretvara u manganov oksid kada se iscrpi.
Izraz reduktor dolazi iz metalurgije, a odnosi se na kemijsku reakciju u kojoj tvar gubi elektrone. Kemijska transformacija je transformacija iz oksida, poput željeznog oksida, u neoksid, kao što je željezo. Ovaj se kemijski proces dugo koristio za pretvaranje ruda u čiste metale, a nazvan je tako jer reakcija uzrokuje gubitak mase uzorka. U konvencionalnim baterijama reduktor je cink.
Baterija izgleda kao jedna stvar, ali zapravo su dvije: oksidator i reduktor smješteni blizu jedan drugome i odvojeni barijerom. Svaki je spojen na elektrodu, koje se nazivaju pozitivne i negativne, ovisno o tome kojoj tvari odgovaraju. Kada se sklop između pozitivne i negativne elektrode završi, elektroni teku i nastavljaju strujati dok se ne postigne ravnoteža.
Obično su ti izvori napajanja spojeni na vanjsko opterećenje, koje crpi energiju iz struje elektrona. Ponekad je istosmjerna struja spojena na alternator, koji je pretvara u izmjeničnu struju (AC), što je vrsta električne energije koju koriste naši kućanski aparati. Baterije nisu iz temelja promijenjene otkako su prvi put izumljene, a one su uočljiva slaba točka za područje elektronike, u kojem je povećanje cijene i učinka povijesno eksponencijalno.