Potenciometrija je metoda, ki se uporablja v elektroanalitični kemiji za merjenje elektrokemičnega potenciala nabitih delcev. Za merjenje tega potenciala in odkrivanje ionov se uporablja sistem elektrod, medtem ko so prisotne tudi druge snovi. Dve elektrodi damo v raztopino analita in povežemo s potenciometrom. Meritve se vedno izvajajo, ko je prisoten nikakršen ali zelo majhen tok, zato se sestava merjene snovi ne spremeni, kar omogoča kvantitativno analizo.
V elektrokemični celici, ki je povezana s potenciometrom, se uporablja referenčna elektroda, ki ima potencial, neodvisen od temperaturnih ali analitnih spremenljivk. Elektrode, ki se uporabljajo za referenco v potenciometriji, običajno vključujejo vodik, nasičen kalomel ali srebrov klorid. Indikatorska elektroda je izpostavljena raztopini analita, njen potencial pa je odvisen od ionov, prisotnih v raztopini. Vsaka elektroda je postavljena v ločeno raztopino in povezana z enim potenciometrskim instrumentom, medtem ko je solni most izpostavljen vsakemu vzorcu, s čimer se zaključi električni tokokrog.
Namen meritev z elektrokemičnimi celicami je izračunati koncentracije ionov z uporabo potenciala elektrode, univerzalne plinske konstante, Faradayeve konstante, naboja ionov in temperature v Kelvinih. Spremenljivke in konstante se uporabljajo za določanje potenciala snovi z uporabo Nernstove enačbe, ki je bila prvič ustvarjena v poznih 1800-ih. Do zgodnjih 1900-ih je bilo odkrito, da bi bil potencial na vsaki strani steklene membrane lahko različen, če bi se koncentracije hidronijevih ionov razlikovale od ene strani do druge.
Instrumenti, ki se uporabljajo v potenciometriji, vključujejo tudi pH-metre. pH določa, ali je snov kislina, baza ali nevtralna, kar lahko močno vpliva na meritve potenciometrije. V elektrokemični celici ima referenčna elektroda, imenovana anoda, potencial, neodvisen od temperaturnih ali analitnih spremenljivk. Indikatorska elektroda, pogosto imenovana katoda, je izpostavljena raztopini analita, njen potencial pa se spreminja glede na ione, prisotne v raztopini.
Indikatorske elektrode so lahko kovinske ali membranske različice, ki jih imenujemo tudi ionsko selektivne elektrode. Potenciometer se uporablja za merjenje tokokrogov z nizkim uporom. Za uporabo s steklenimi elektrodami z visoko upornostjo so pH metri primerni za elektrokemične meritve nizko in visoko upornih vezij. pH elektrodo je treba namočiti v vodo, da deluje in ima pomemben namen v potenciometriji. Pod pravimi pogoji lahko elektrokemične lastnosti katere koli snovi določimo z elektrokemično celico.