材料腐蝕的電化學過程是腐蝕原電池過程。腐蝕電池工作包括3個必須的環節：陽極過程、陰極過程和電子的流動。從整個腐蝕反應來講，電化學腐蝕是腐蝕金屬電極上發生的氧化還原反應，表現為金屬的價態升高，介質中某一物質元素的價態降低。不管腐蝕反應的陽極反應和陰極反應是隨機均勻分布在整個金屬表面上，還是不均勻分布在陽極區和陰極區，陽極反應都是從零價被氧化到正價的氧化反應，陰極反應都是去極化的被還原的反應。

判別金屬在電介質中能否自發地進行電化學腐蝕，可以通過系統的吉布斯自由能小于零的條件來進行。人們從熱力學角度對腐蝕過程開展了大量的研究工作，如金屬在電解質溶液中的標準電極電位及電位序和電偶序，建立的在化學熱力學原理基礎上的電位-pH電化學平衡圖均可用來判斷金屬腐蝕傾向的大小。

材料腐蝕過程熱力學研究的是腐蝕反應發生的可能性，而動力學則回答了腐蝕反應進行的速率大小與進程。當腐蝕電極反應偏離平衡時，陽極反應速率大于陰極反應速率，發生腐蝕，此時腐蝕電極的極化與材料腐蝕速率密切相關。大多數情況下，腐蝕反應是一個多步驟的反應過程，其中的控制步驟決定腐蝕反應的速率，腐蝕反應受許多環境因素的影響。金屬在腐蝕過程中產生極化現象，氫和氧屬于常見的去極化劑，不同的腐蝕類型如析氫腐蝕和吸氧腐蝕的腐蝕動力學過程是不相同的。某些正常活化金屬和合金，在特定的環境中失去其化學活性而顯示鈍化的特性。鈍化過程同金屬本身、電極電位以及溶液成分等諸多因素有關。