在蓄电池的电位差作用下，负极板上的电子经负载进入正极板形成电流I，同时在电池内部进行化学反应，负极板上每个铅原子放出两个电子后，生成的铅离子(Pb+2)与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应，在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。正极板的铅离子(Pb+4)得到来自负极的两个电子(2e)后，变成二价铅离子(Pb+2)与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应，在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。正极板水解出的氧离子(O2)与电解液中的氢离子(H+)反应，生成稳定物质水。
电解液中的Pb“有沉附于极板表面的倾向，OH-使正极板相对于电解液具有正电位。同时由于正负电荷的吸引，正极板上的Pb'有与电解液中OH结合，生成 Pb(OH)4的倾向。在设计制造中，当两者达到平衡时，单格蓄电池的极板相对于电解液的电极电位就约为+2V。
当蓄电池与外电路接通后，外部需消耗电能，由于电动势E的存在，使电路内产生电流Ⅰ ，即电池内部电子e从负极板流向正极板，将Pb*转化为Pb2*，而外部电路Pb3*失去2e形成电流与电解液中的硫酸根离子（ SO42-)结合生成PbSO4，并沉附在正极板上。