能斯特方程式是表達電極電勢跟濃度的關系式。氧化還原電對的電極電勢是半反應式中各物質濃度（或氣體的壓強）的函數。設電對[氧化型]/[還原型]的半反應式是氧化型 ne還原型，則該電對的電極電勢跟濃度的關系是

式中E是該電對在非標準態下的電極電勢，E是標準電極電勢，n是半反應中得失電子數。這就是能斯特方程式。在半反應中，如果還有其他物質參與，則其濃度也應寫在方程式中（固體和水除外）。利用奈斯特方程，可以由改變物質的濃度（或氣體壓強）的方法來改變電對的電極電勢，從而有可能改變氧化還原反應的方向。