金屬與電解質溶液在一起會產(chǎn)生電化學反應，其表面與溶液之間產(chǎn)生電位差，即電極電位。金屬表面會因晶界、晶體缺陷、夾雜、應力和表面損傷不同而可能存在不同的相，這些電化學上不均勻性使得金屬表面微觀各部電極電位不同，構成了腐蝕原電池，電位低的部分失去電子，成為金屬離子，進入溶液，稱為陽極。電子流向電位高的部分，成為陰極。這種原電池反應致使在金屬表明形成大量的鐵銹。當
球墨鑄鐵管埋設于潮濕的地下時，頂部的回填土相對疏松且距地面近，而底部基本為原土，土質致密且距地面遠。氧氣從頂部滲入時會造成管道上下氧氣濃度差；而管道本身既是電極，又是導線，水為電解質，很容易形成“氧濃差電池”。
微生物腐蝕也是一種電化學腐蝕，所不同的是介質因腐蝕微生物的繁殖和新陳代謝而改變了與之接觸的材料界面的某些理化性能。習慣上分為厭氧腐蝕和好氧腐蝕。硫酸鹽還原菌SBR是微生物中對腐蝕影響最大，研究最多的厭氧腐蝕誘發(fā)根源。Vouwogozen Kuhr等人在1974年提出了經(jīng)典的去極理論，認為埋地
鑄鐵管的點蝕是由于SBR的活動通過氫化酶將金屬表面去氧，好氧菌為鐵氧化菌、硫化菌和鐵細菌。通過硫細菌的作用產(chǎn)生硫酸可以發(fā)生好氧腐蝕。這些細菌在硫酸濃度達到10～12%時尚能存活，可以對鑄鐵產(chǎn)生嚴重的腐蝕，另一種原因是在好氧條件下金屬表面細菌繁衍而形成一個高低不平不規(guī)則的生物膜。微生物的活動使得生物膜內環(huán)境發(fā)生變化，如氧濃度、PH值酸堿度等，使金屬表面形成陰陽區(qū)，導致原電極反應。
