Dobór materiałów elektrodowych zwykle opiera się na możliwie największej różnicy potencjałów elektrochemicznych między nimi, co powoduje wzrost przechowywanej energii między nimi. Niekiedy jednak dobór bazuje na kompatybilności wstecznej z istniejącymi typami ogniw. W nielicznych przypadkach materiały elektrodowe mogą być ciekłe lub gazowe. Są to rzadkie przypadki, chociaż z punktu widzenia teorii są równoprawnymi materiałami katodowymi i anodowymi. W praktyce jednak są to wyjątki, np. w przypadku ogniwa cynkowo-powietrznego katodą jest tlen z powietrza a w przypadku ogniwa Li-SO2 jest dwutlenek siarki. Przykładem dla ciekłej elektrody są ogniwa z rtęcią jako katodą (właściwie tylko o historycznym znaczeniu) i ogniwa litowe z ciekłymi katodami (SOCl2 lub SO2Cl2).
Elektrolitem jest najczęściej roztwór związku o charakterze jonowym w rozpuszczalniku polarnym (z wyjątkiem ogniw zawierających lit najczęściej jest to woda).