Katoda je elektroda, skozi katero električni tok izstopa iz polarizirane električne naprave. Njeno nasprotje je anoda, skozi katero električni tok vstopa v električno napravo. Pozitivno nabiti ioni, imenovani kationi, se premikajo proti katodi, medtem ko se negativno nabiti ioni, imenovani anioni, premikajo proti anodi. V napravah, ki zagotavljajo moč, kot so praznjenje baterij, je katoda pozitivno napolnjena, v napravah, ki porabljajo energijo, vključno z baterijami za ponovno polnjenje, pa je negativno napolnjena.
V kemiji je katoda elektroda elektrokemične celice, na kateri pride do redukcije ali pridobivanja elektronov. Če je elektrokemična celica elektrolitska, kar pomeni, da se ji oskrbuje z električno energijo, da razgradi kemične spojine, je njena katoda negativna. V nasprotni vrsti elektrokemične celice, galvanski celici, kemične reakcije povzročijo sproščanje električne energije in ta postane pozitivna.
Negativno polarnost je treba uporabiti na katodi elektrolitske celice, da poganjamo želene kemične reakcije. Po drugi strani pa je v galvanskem elementu treba priključiti pozitivni pol, da se zaključi vezje. Elektroni, ki jih oddaja anoda, se vrnejo v celico skozi katodo, ko je vezje končano.
V fiziki in elektroniki je katoda elektroda, ki je odgovorna za oddajanje elektronov v napravo, ki povzroči njeno delovanje. Prosto oddane elektrone je mogoče pridobiti na več načinov, bodisi s toplotno ali svetlobno energijo ali z močnim zunanjim elektromagnetnim poljem. Slednja metoda vodenja elektronske emisije je znana kot poljska elektronska emisija, vključene katode pa se imenujejo hladne katode.
Čeprav lahko delujejo pri visokih temperaturah, se hladne katode razlikujejo od “vroče” vrste, ker se ne segrevajo neposredno, da bi poganjale elektronsko emisijo. Vroče katode, znane tudi kot filamenti, so veliko bolj pogoste v sodobni elektroniki. Katode, ki pridobivajo energijo iz svetlobe, se napajajo s fotoelektrično emisijo in se uporabljajo v fotovoltaični ali sončni energiji. Različne vrste kovin imajo elektrode, primerne za različne načine zagotavljanja električne energije.