Цей акумулятор у зарядженому стані являє собою електрохімічний елемент:
(-) Cd | Cd(OH) 2, KOH (20%) || KOH (20%), Ni(OH) 2, Ni(OH) 3/Ni (+)
Сумарна реакція і цьому елементі:
Cd + 2Ni(OH) 3 = Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2
Значення для цієї реакції не повинно залежати від концентрації лугу, так як в сумарній реакції приймають участь тільки тверді речовини. Однак реакції на електродах супроводжуються зміною концентрацією лугу і утворенням різниці концентрації у двох електродів:
Ця різниця повинна визначати концентраційну поляризацію, котра зменшує ЕРС елементу. Однак в результаті перемішування в умовах близькості електродів ця різниця концентрацій практично не виникає.
ЕРС кадмієво - нікелевого акумулятора рівна приблизно 1,36 В. Використовуються такі лужні акумулятори, в яких кадмій і оксид кадмію замінюють залізом та закисним залізом.