Zračna katoda u osnovi provodi kisik u elektrolit, pri čemu molekule reagiraju s ionima anode i stvaraju električnu struju. Energija proizvedena ovom reakcijom izlazi natrag iz zračne katode na bilo koji objekt ili uređaj koji zahtijeva napajanje. Katoda dobiva kisik koji se koristi za pokretanje reakcije iz zraka ili iz vodene otopine. Proizvođači ove vrste izvora energije nazivaju zračnim baterijama.
Anode zračnih baterija sastoje se od bilo kojeg od brojnih metala, ali one koje se najčešće koriste uključuju aluminij, litij, magnezij ili cink. Elektrolit koji se koristi između anode i katode mora biti tvar koja je kompatibilna s anodom i koja uspješno provodi ione iz anode. Materijal katode koji se najčešće koristi u ovoj vrsti baterija je ugljik. Nazivi zračnih katodnih baterija obično potječu od metala koji se sastoji od anodne strane baterije u kombinaciji sa samom zračnom katodom. Na primjer, litijeve ili Li-zračne baterije imaju litijsku anodu, a cink ili Zn-zračne baterije sadrže cinkove anode; oba imaju zračnu katodu na bazi ugljika.
Proizvođači dizajniraju Zn-zračne katodne baterije u različitim veličinama, a najmanja je često kružna baterija koja se koristi u slušnim pomagalima ili satovima. Veće verzije obično napajaju kamere ili druge elektroničke uređaje. Prednosti ove vrste izvora napajanja uključuju produženi vijek trajanja uz dulje trajanje tijekom stvarnog korištenja. Komponente ovih izvora energije također su općenito sigurnije za okoliš.
Različite vrste katoda postaju negativne ili pozitivne, ovisno o specifičnim primjenama. Negativne katode sadrže elektrolitičke ćelije, a pozitivne katode sadrže galvanske ćelije. Zračne katode su općenito pozitivne, iako apsorbiraju kisik kao potencijalni izvor energije; emitiraju nusprodukt kemijske reakcije kao električnu struju.
Pojedinci bi lako mogli replicirati jednostavnu zračnu katodu tako da u sendvič papir ili tkaninu zasićenu otopinom slane vode zajedno sa slojem zdrobljenog ugljena između dva komada aluminijske folije. Kraj jedne žice se obično pričvršćuje na minijaturnu žarulju ili motor, dok se drugi kraj pričvršćuje na foliju. Druga žica se također pričvršćuje za predmet, dok drugi kraj dolazi u kontakt sa zgnječenim ugljikom. Pritiskom na sve slojeve dolazi do kemijske reakcije, a uređaj dobiva struju. Dodavanje vodikovog peroksida u otopinu slane vode obično povećava broj dostupnih molekula kisika i daje više snage.