鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni（OH）2（稱NiO電極），負極活性物質(zhì)為金屬氫化物，也稱儲氫合金（電極稱儲氫電極），電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。活性物質(zhì)構(gòu)成電極極片的工藝方式主要有燒結(jié)式、拉漿式、泡沫鎳式、纖維鎳式及嵌滲式等，不同工藝制備的電極在容量、大電流放電性能上存在較大差異，一般根據(jù)使用條件不同的工藝生產(chǎn)電池。通訊等民用電池大多采用拉漿式負極、泡沫鎳式正極構(gòu)成電池。充放電化學(xué)反應(yīng)如下：

　　正極：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-

　　負極：M+H2O+e-=MHab+OH-

　　總反應(yīng)：Ni（OH）2+M=NiOOH+MH

　　注：M：氫合金；Hab：吸附氫；反應(yīng)式從左到右的過程為充電過程；反應(yīng)式從右到左的過程為放電過程。

　　充電時正極的Ni（OH）2和OH-反應(yīng)生成NiOOH和H2O，同時釋放出e-一起生成MH和OH-，總反應(yīng)是Ni（OH）2和M生成NiOOH，儲氫合金儲氫；放電時與此相反，MHab釋放H+，H+和OH-生成H2O和e-，NiOOH、H2O和e-重新生成Ni（OH）2和OH-。電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢為1.319V。