pH测量中使用的电极又称为原电池。原电池是一个系统，它的作用是使化学反应能量转化为电能。此电池的电压被称为电动势（EMF）。此电动势（EMF）由二个半电池构成。其中一个半电池称作测量电极，它的单位与特定的离子活度有关；另一个半电池为参比半电池，通常称作参比电极，它一般是与测量溶液相通，并且与测量仪表相连。此二种电极之间的电压遵循能斯特（NERNST）公式：

                              E=Eo+(R·T／n·F)·1n a Me

式中：E -- 电位                          

Eo -- 电极的标准电压                       

R -- 气体常数 （8.31439焦耳/摩尔和℃）

T -- 开氏绝对温度 （例：20℃=273+293开尔文）     

F -- 法拉第常数 （96493库仑/当量）

n -- 被测离子的化合价 （银=1，氢=1）                             

aMe -- 离子的活度

         标准氢电极是所有电位测量的参比点。标准氢电极是一根铂丝，用电解的方法镀（涂覆）上氯化铂，并且在四周充入氢气（固定压力为1013mbar）构成的。由于氢电极做为参比电极在实践中很难实现，于是使用第二类电极做为参比电极。其中最常用的便是银/氯化银电极。

         最熟悉也是最常用的pH指示电极是玻璃电极。它是一支端部吹制上对于pH敏感的玻璃膜的玻璃管。管内充填有一定浓度的缓冲溶液。存在于玻璃膜内外两面的反映pH值的电位差用Ag/AgCl传导系统导出。此电位差同样遵循能斯特公式。在能斯特公式中温度“T”作为变量，作用很大。随着温度的上升，电位值将随之增大。对于每1℃的温度变化，将引起电位0.2mv/pH变化。则每1℃每1pH变化0.0033pH值。这也就是说：对于20～30℃之间和7pH左右的测量来讲，不需要对温度变化进行补偿；而对于温度＞30℃或＜20℃和pH值＞8pH或6pH的应用场合则必须对温度变化进行补偿。