Nghiên cứu về mặt nhiệt động học cho thấy mật độ dòng điện phụ thuộc rất nhiều vào quá thế. Với mỗi điện cực và một loại dung dịch nghiên cứu khác nhau, ta thấy sự phụ thuộc giữa mật độ dòng điện và quá thế cũng rất khác nhau. Với mỗi giá trị dòng điện và điện thế đo đạc, có thể dựng được mỗi quan hệ giữa quá thế và mật độ dòng điện, được gọi là đường cong phân cực. Theo phương trình Tafel ở vùng có quá thế tương đối lớn (>200mV):

Δ V = A × l n ( i i 0 ) {\displaystyle \Delta V=A\times ln\left({\frac {i}{i_{0}}}\right)}

trong đó

Δ V {\displaystyle \Delta V} : Quá thế, V A {\displaystyle A} : Hệ số Tafel, V i {\displaystyle i} : Mật độ dòng điện, A/m2 và i 0 {\displaystyle i_{0}} : Mật độ dòng trao đổi, A/m2.