Điện luyện kim gồm các quá trình luyện kim diễn ra dưới một số dạng pin điện phân. Dạng quy trình điện luyện kim phổ biến nhất là điện chiết (electrowinning, electroextraction) và tinh luyện điện (electro-refining). Điện chiết là một quy trình điện phân giúp hoàn nguyên kim loại trong dung dịch nước, thường là sau khi quặng đã trải qua một hay nhiều quá trình thủy luyện. Kim loại có giá trị được mạ lên catốt, trong khi anốt là một chất dẫn điện trơ. Tinh luyện điện được dùng để hòa tan một anốt kim loại bị tạp nhiễm (thường là sau quá trình nấu luyện) và cho ra một catốt với độ tinh khiết cao. Một quy trình điện luyện kim khác là điện phân muối nóng chảy, trong đó kim loại có giá trị được hòa tan vào muối nóng chảy đóng vai trò là chất điện phân, và kim loại giá trị được thu về tại catốt của pin. Quá trình điện phân muối nóng chảy được thực hiện ở nhiệt độ đủ để giữ cả chất điện phân và kim loại tạo ra ở trạng thái nóng chảy. Phạm vi của điện luyện kim có sự chồng chập đáng kể với thủy luyện kim (trong trường hợp điện phân muối nóng chảy) và hỏa luyện kim. Ngoài ra các hiện tượng điện hóa đóng một vai trò đáng kể trong nhiều quá trình xử lý quặng và thủy luyện kim.