腐蚀最好定义为金属与其环境之间的反应。已经确定了几种腐蚀形式，例如普通金属，点蚀金属和异种金属。在这些情况下，腐蚀机理被描述为一种电化学反应，由此电流从金属表面上的阳极位置流向阴极位置。如果允许此过程继续进行，则会对金属部件或金属结构造成昂贵的损坏。

通过使金属物体成为电路的阴极，可以通过阴极保护来保护金属结构免受电化学腐蚀。该电路的阳极可以由元素（例如锌，镁或铝）组成，该元素在电化学系列中比要保护的结构更具“活性”。

阴极保护只是常用的多种腐蚀控制方法之一，不一定适用于所有情况。仅在控制与电解质（例如水）接触的金属结构上的腐蚀时有效。如果该结构被埋在土壤中，则潮湿的土壤将充当电解质。

使用阴极保护系统可节省大量维护，修理和更换成本。它已成功用于保护地上金属结构，地下管道和储罐，热交换器和船体等。

阴极保护–理论上

只要在电解环境中发生腐蚀，电流​​就会流过。电流的方向是从腐蚀穿过电解质的金属区域到金属的非腐蚀区域。发生腐蚀的区域称为阳极，不发生腐蚀的区域称为阴极。

分配电流方向的惯例被视为正电流，它与电子的流动方向相反。这是一个重要的区别，因为在某些科学领域中，电流定义为电子通过导体（金属）的流动。但是，在腐蚀科学中，电流可视化为带正电的金属离子流，该金属离子通过电解质从腐蚀池的阳极移动到阴极。

在阳极，带正电的金属离子溶解到电解质中。随着该溶解过程的继续，金属稳定地劣化。以铁为例，阳极处的化学反应为：

铁--->铁+2 + 2e-

铁—>亚铁离子+ 2个电子

在阴极，氢离子被电子流化学还原而形成氢气。该反应在酸性环境中容易发生。

2e- + 2H + —> H2（气体）

2个电子+氢离子—>氢气

如果存在溶解的氧气，则会在阴极产生氢氧根离子。

H2O + 2e- + 1 / 2O2-> 2（OH）-

水+ 2个电子+氧->氢氧根离子

然后可将在阴极形成的氢氧根离子（OH）与已溶解到阳极的溶液中的亚铁反应。它们结合形成氢氧化亚铁，这是在腐蚀表面上发现的非常常见的锈红色沉积物。

从阳极流向阴极的电流的驱动力取决于它们之间的电位差。阳极上有一个电位，趋向于将金属驱动到溶液中，并产生相关的阳极电阻。在阴极处，存在相似但较小的电极电势和阴极电阻。假设阳极电阻和阴极电阻大致相同，则电流将由电极电势的相对大小确定。如果阳极处的电势大于阴极处的电势，则电流将通过电解质从阳极流向阴极。该腐蚀电流由于金属溶解在电解质中而导致阳极的劣化。

电化学电路中的电流流动会产生化学效应，从而导致电极极化。金属离子在阳极处的积累降低了电极电势，从而降低了腐蚀池的驱动力。氢气在阴极处的积累增加了在阴极处的电阻，从而限制了电流的流动。这些反应会改变电流。电位的这种变化称为极化。极化作用起着限制腐蚀电流流动的作用，并且对腐蚀速率具有控制作用。

阴极保护的应用可阻止腐蚀电流的流动。当阴极的电势等于阳极的电势时，将没有电流流动并且腐蚀停止。

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