Voltaična celica je naprava, izdelana iz povezovanja dveh različnih kovin skupaj in potopitve kombiniranega kosa v nekakšno tekočino, ki ustvarja prevodno atmosfero. Splošni namen voltaične celice je pretvoriti kemično reakcijo med kovinami in tekočino v električni naboj. Eden najpogostejših primerov je preprosto baterija, ki se uporablja za oskrbo z električno energijo naprav, ki niso priključene na vir centralnega omrežja.
Osnovni način delovanja voltaične celice je uporaba galvanske tehnike. Galvanska voltaična celica je sestavljena iz dveh kovin, kot sta baker in cink, nameščeni zelo blizu drug drugemu. Ta enoten kos je nato pokrit s slano vodo, kar povzroči elektrokemično reakcijo. Ključ za reakcijo izhaja iz dejstva, da kovina vsebuje katione, ione z več protoni kot elektroni. Kationi reagirajo z vodo, ki vsebuje anione, ione z več elektroni kot protoni.
Obe kovini je treba ločiti z majhno pregrado. To je zato, ker bo ena kovina povzročila zmanjšanje oksidacije znotraj druge, medtem ko druga kovina poveča oksidacijo. Reakcija med kationi in anioni povzroči izmenjavo elektronov in s tem ustvarjanje električne energije.
Ko se več teh galvanskih voltaičnih celic postavi v serijo, se to imenuje voltaični kup. Izmenjava dveh kovin z nekakšno elektrolitsko pregrado lahko povzroči elektrokemično reakcijo. Če sta oba konca voltaičnega kupa povezana, bo nastal električni tok, ki ga lahko nato uporabimo za napajanje drugih naprav v obliki baterije.
Eden od stranskih učinkov voltaične reakcije je korozija. Zaradi nenehne kemične reakcije izmenjava elektronov na koncu povzroči razgradnjo kovin. Zato se baterija sčasoma izprazni in ne ostane večna.
Zdi se, da uporaba voltaične celice sega v antične čase z odkritjem Bagdadske baterije leta 1936, serije galvanskih celic, nameščenih v velike kozarce nekje v prvih nekaj stoletjih našega štetja. Vendar pa je bila tehnologija baterij posodobljena šele z delom Luigija Galvanija v poznih 1700-ih. Galvani je ugotovil, da je s povezovanjem bakra in cinka skupaj lahko povzročil krč mišic v žabjih nogah. Alessandro Volta je te podatke vzel in jih leta 1800 prilagodil voltaičnemu kupu.