能斯特方程式是表达电极电势跟浓度的关系式。氧化还原电对的电极电势是半反应式中各物质浓度（或气体的压强）的函数。设电对[氧化型]/[还原型]的半反应式是氧化型 ne还原型，则该电对的电极电势跟浓度的关系是
式中E是该电对在非标准态下的电极电势，E是标准电极电势，n是半反应中得失电子数。这就是能斯特方程式。在半反应中，如果还有其他物质参与，则其浓度也应写在方程式中（固体和水除外）。利用奈斯特方程，可以由改变物质的浓度（或气体压强）的方法来改变电对的电极电势，从而有可能改变氧化还原反应的方向。