При електролізі на катоді в першу чергу розряджаються найбільш позитивні катіони, послідовність розряду їх відповідає ряду напруги справа наліво. Поки в електроліті є достатня кількість катіона, що розряджається в даний момент, наступний, більш негативний, як правило, розряджатися не може. У водних розчинах завжди є водневі іони від дисоціації води, а запас їх невичерпний, поки є вода. Здавалося б, з цієї причини виділення електролізом металів, що стоять у ряді напруги лівіше водню, неможливе. Насправді, це не так через малу швидкість розряду Н+. Якби нашим завданням було виділення водню з швидкістю, властивою металам, катоду довелося б повідомити потенціал, значно більш негативний, ніж рівноважний потенціал водню. Необхідність для розряду іонів водню цього додаткового потенціалу - перенапруження – дозволяє відновлювати електролізом водних розчинів багато електронегативних металів: цинк, залізо, кадмій, кобальт, нікель та деякі інші. Електрохімічні потенціали титану і металів, що стоять у ряді напруг ще лівіше, негативніші перенапруження водню. Вони не відновлюються на катоді з водних розчинів. У розплавлених солях водневих іонів немає, тому з розплавів можна відновлювати електролізом усі метали.