Wanneer twee verschillende metalen met elkaar in contact worden gebracht, stromen elektronen van het ene metaal naar het andere totdat een evenwicht is bereikt. Dit resulteert in een opbouw van negatieve lading op het ene metaal en positieve lading op het andere, waardoor een potentiaalverschil of emf ontstaat. tussen de twee metalen. De omvang van deze emf hangt af van de betrokken materialen en ligt doorgaans in het bereik van enkele microvolts tot enkele volts.