ph 测量中使用的ph电极又称为原电池。原电池是一个系统，它的作用是使化学能量转成为电能。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，它的电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：
其中：e——电位 e0——电极的标准电压 r——气体常数（8.31439焦耳/摩尔和℃）
t——开氏温度（例：20 ℃ =273=293开尔文）f——法拉弟常数（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1013hpa）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zui常用的便是银/氯化银电极。
zui熟悉也是zui常用的 ph 指示电极。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1 ph 变化0.0033 ph 值。这也就是说：对于20~30 ℃之间和7 ph 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。