当两极板放置在浓度为27%～37%的硫酸(H2SO4)水溶液中时，极板的铅和硫酸发作化学反应，二价的铅正离子（Pb2+）转移到电解液中，在负极板上留下两个电子(2e-)。因为正负电荷的引力，铅正离子集合在负极板的周围，而正极板在电解液中水分子效果下有少数的（PbO2）进入电解液，其间两价的氧离子和水化合，使分子变成可离解的一种不稳定的物质——氢氧化铅〔Pb（OH）4）。氢氧化铅由4价的铅正离子（Pb4+）和4个氢氧根〔4（OH）-〕组成。4价的铅正离子（Pb4+）留在正极板上，使正极板带正电。因为负极板带负电，因此两极板间就产生了必定的电位差，这就是电池的电动势。当接通外电路，电流即由正极流向负极。在放电过程中，负极板上的电子不断经外电路流向正极板，这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子（H+）和硫酸根负离子（SO42-），在离子电场力效果下，两种离子分别向正负极移动，硫酸根负离子抵达负极板后与铅正离子结组成硫酸铅(PbSO4)。在正极板上，因为电子自外电路流入，而与4价的铅正离子（Pb4+）化组成2价的铅正离子（Pb2+），并当即与正极板邻近的硫酸根负离子结组成硫酸铅附着在正极上。
