材料腐蚀的电化学过程是腐蚀原电池过程。腐蚀电池工作包括3个必须的环节：阳极过程、阴极过程和电子的流动。从整个腐蚀反应来讲，电化学腐蚀是腐蚀金属电极上发生的氧化还原反应，表现为金属的价态升高，介质中某一物质元素的价态降低。不管腐蚀反应的阳极反应和阴极反应是随机均匀分布在整个金属表面上，还是不均匀分布在阳极区和阴极区，阳极反应都是从零价被氧化到正价的氧化反应，阴极反应都是去极化的被还原的反应。

判别金属在电介质中能否自发地进行电化学腐蚀，可以通过系统的吉布斯自由能小于零的条件来进行。人们从热力学角度对腐蚀过程开展了大量的研究工作，如金属在电解质溶液中的标准电极电位及电位序和电偶序，建立的在化学热力学原理基础上的电位-pH电化学平衡图均可用来判断金属腐蚀倾向的大小。

材料腐蚀过程热力学研究的是腐蚀反应发生的可能性，而动力学则回答了腐蚀反应进行的速率大小与进程。当腐蚀电极反应偏离平衡时，阳极反应速率大于阴极反应速率，发生腐蚀，此时腐蚀电极的极化与材料腐蚀速率密切相关。大多数情况下，腐蚀反应是一个多步骤的反应过程，其中的控制步骤决定腐蚀反应的速率，腐蚀反应受许多环境因素的影响。金属在腐蚀过程中产生极化现象，氢和氧属于常见的去极化剂，不同的腐蚀类型如析氢腐蚀和吸氧腐蚀的腐蚀动力学过程是不相同的。某些正常活化金属和合金，在特定的环境中失去其化学活性而显示钝化的特性。钝化过程同金属本身、电极电位以及溶液成分等诸多因素有关。