Potențialul redox, cunoscut și sub denumirea de potențial standard al electrodului, este o măsură a cât de ușor o substanță pierde sau câștigă electroni într-o reacție de reducere-oxidare – sau „redox” -, o reacție chimică în care un reactant este redus și celălalt oxidat. Electronii se deplasează de la agentul reducător la agentul de oxidare. Acesta poate fi exprimat ca un potențial electric între cele două și măsurat în volți. O valoare negativă indică un agent reducător, cu tendință de a pierde electroni, iar o valoare pozitivă indică un agent oxidant, cu tendință de a câștiga electroni. Potențialul redox este uneori notat cu E°.
În termeni practici, potențialul redox poate fi măsurat doar pentru perechi de substanțe și dacă electronii curg de la sau către o anumită substanță chimică depinde de celălalt membru al perechii. Prin urmare, este o valoare relativă, mai degrabă decât o valoare absolută. Pentru a stabili valori standard pentru elemente, compuși și ioni, măsurarea potențialului redox este efectuată față de un „standard” de hidrogen, care se consideră a avea un E° de zero, deci toate aceste valori sunt relativ la hidrogen.
Pentru a determina E° pentru o substanță dată, se construiește o celulă electrochimică formată din două semicelule. Unul constă din ioni H+ și hidrogen neutru în echilibru și este cunoscut ca un electrod standard de hidrogen. Celălalt conține substanța de testat, din nou cu forme ionice și neutre în echilibru. Cele două sunt legate printr-o punte de sare care conține un electrolit adecvat, iar celula este conectată la un voltmetru, completând circuitul. Acolo unde există o diferență de potențial redox, electronii vor încerca să curgă într-un fel sau altul, creând o diferență de potențial care este măsurată de voltmetru – în acest caz, se folosește un voltmetru de înaltă rezistență pentru a preveni orice flux real de curent, deoarece aceasta ar reduce potențialul.
Dacă electronii curg din semicelulă de hidrogen către cealaltă, substanța are un potențial redox pozitiv și este, în acest context, un agent oxidant. Dacă electronii curg în sens invers, E° este negativ, indicând un agent reducător. Termenii „oxidare” și „reducere”, așa cum sunt utilizați aici, sunt referitori la hidrogen – substanța chimică testată se poate comporta diferit față de un agent diferit. De exemplu, în acest scenariu, hidrogenul acționează ca un agent reducător sau oxidant, în funcție de ceea ce este în cealaltă jumătate de celulă.
În acest fel, a fost întocmit un tabel de potențial redox standard, care arată valorile E° pentru diferite „semireacții” care implică adăugarea de electroni la un agent dat, așa cum ar fi cazul într-o jumătate a unei reacții redox. De exemplu, potențialul redox pentru un ion de litiu care câștigă un electron este prezentat ca semireacție: Li+ + e- -> Li cu o valoare E° de -3.05 volți, indicând faptul că litiul este un agent reducător puternic. Valoarea formării ionilor de clorură prin adăugarea de electroni la clor este prezentată ca Cl2 + 2e- ->2Cl- cu un E° de +1.36 volți, deci clorul este un agent oxidant. Cunoscând potențialele redox a două substanțe este posibil să se prezică dacă o reacție redox între ele este posibilă teoretic.