Der Begriff elektrochemisch beschreibt Vorgänge, bei denen chemische Reaktionen und elektrische Ladungstransporte untrennbar gekoppelt sind. In der Werkstofftechnik stehen dabei Grenzflächen zwischen Elektrodenmaterial und Elektrolyt im Zentrum, an denen Redoxreaktionen unter Elektronentransfer stattfinden.

Zentrale Anwendungen sind Korrosion und Korrosionsschutz, Batterien, Brennstoffzellen, Elektrolyse sowie elektrochemische Sensoren. Werkstoffe werden hierbei entweder als Elektroden (z. B. Metalle, Legierungen, leitfähige Keramiken, Kohlenstoffmaterialien) oder als elektrochemisch aktive Phasen (Interkalationsverbindungen, feste Elektrolyte, Redoxpolymere) eingesetzt. Ihre Stabilität, Kinetik und Zyklenfestigkeit ergeben sich aus der Kombination von elektronischer Leitfähigkeit, Ionenleitfähigkeit, Mikrostruktur und thermodynamischen Randbedingungen.

Elektrochemische Charakterisierung erfolgt typischerweise mittels Potentiodynamik, Elektrochemischer Impedanzspektroskopie und Chronomethoden, um Austauschstromdichten, Korrosionsraten, Diffusionskoeffizienten und Grenzflächenwiderstände zu bestimmen. In der Werkstoffentwicklung erlauben diese Methoden die gezielte Optimierung etwa von Kathoden- und Anodenmaterialien, Passivschichten oder Schutzbeschichtungen.

Der Begriff electrochemicals wird im technischen Sprachgebrauch auch für chemische Substanzen verwendet, die in elektrochemischen Systemen spezifische Funktionen übernehmen, z. B. Elektrolytkomponenten, Additive zur Filmbildung oder Redox-Shuttle-Moleküle. Ihre Auswahl und Wechselwirkung mit den Elektrodenoberflächen sind entscheidend für Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Lebensdauer elektrochemischer Bauteile.