NiMH là viết tắt của Nickel Metal Hydride (kền kim loại hy-đrua).

Phản ứng anốt xảy ra trong một pin NiMH như sau:

Pin được sạc theo vế phải của phương trình này và xả theo vế trái. Mm biểu thị mischmetal. Cần nhớ rằng hydro sinh ra trong quá trình sạc được trữ ở dạng Mm-Hx, hydride kim loại của pin. Nó không sinh ra ở dạng khí. Hiđrôxít niken (II) tạo thành cathốt.

"Kim loại" trong một pin NiMH trên thực tế là hỗn hợp liên kim loại (intermetalic). Nhiều hợp chất khác nhau đã được nghiên cứu cho ứng dụng này, nhưng những hợp chất thường sử dụng hiện nay được chia thành hai loại. Hợp chất thường thấy nhất là AB5, với A là một hỗn hợp đất hiếm và/hay titan và B là niken, côban, măngan, và/hay nhôm. Các điện cực điện dung cao "đa thành phần" dựa trên các hỗn hợp AB2, với A là titam và/hay vanadi và B là zirconi hay niken, được bổ sung crôm, côban, sắt, và/hay măngan .

Tất cả các hỗn hợp đó đều có cùng vai trò, có thể tạo thành một hỗn hợp các hợp chất hydride kim loại. Khi các ion hydro bị tách khỏi dung dịch điện phân kali hydroxít do điện áp tạo ra trong quá trình sạc, quá trình này ngăn chặn chúng tạo ra khí, cho phép giữ khối lượng và áp suất thấp. Khi pin xả điện, các ion tương tự được giải phóng để tham gia vào quá trình nghịch đảo.

Các pin NiMH ít bị ăn mòn, vì thế nếu để chúng trong đèn chớp trong thời gian hơn một năm, chúng ít bị ăn mòn hơn so với các loại pin kiềm.