Một điện cực được sử dụng làm tham chiếu để đo điện thế điện cực. Nói đúng ra, điện cực hydro tiêu chuẩn là một điện cực lý tưởng, điều này thực tế chưa được thực hiện. Do đó, trong phép đo thực tế thế điện cực, điện cực có điện thế được biết chính xác và rất ổn định luôn được sử dụng làm điện cực so sánh. Bằng cách đo lực điện động của pin bao gồm loại điện cực này và điện cực đo được, có thể tính được điện thế của điện cực đo được.
Phản ứng điện cực trên điện cực tham chiếu phải là phản ứng thuận nghịch duy nhất với mật độ dòng trao đổi cao, chế tạo dễ dàng, độ tái lập tốt và thế điện cực ổn định. Nói chung, điện cực muối chịu lửa được sử dụng làm điện cực tham chiếu. Điện cực tham chiếu không được dễ dàng bị phân cực; Nếu dòng điện quá lớn không thể tạo ra sự phân cực, thì điện thế điện cực sẽ có thể khôi phục lại giá trị ban đầu ngay sau khi cắt điện; Sự thay đổi độ trễ thế điện cực sẽ nhỏ khi nhiệt độ thay đổi.
