Un accumulateur au plomb est constitué d'un bac isolant, étanche et résistant aux chocs contenant de l'acide sulfurique dilué dans de l'eau dans lequel trempent deux électrodes à base de plomb : la cathode et l'anode.
La densité de l'électrolyte dépend de la charge et varie de 1,1 (accu déchargé) à 1,28 (accu chargé). La densité se mesure à l'aide d'un densimètre (pèse-acide).

Pendant la charge :
- Electrode négative (cathode -) : la litharge (oxyde de plomb PbO) se transforme en plomb (Pb). Production d'oxygène.
- Electrode positif (Anode +) : le minium (oxyde de plomb Pb3O4) s'oxyde en PbO3. Production d'hydrogène.

PbO2 + Pb + 2H2SO4 <=> PbSO4 + PbSO4 + 2H2O
Théoriquement oxygène et hydrogène se recombinent tandis que le sulfate de plomb qui se forme pendant la réaction disparaît. En pratique une partie de l'eau disparaît sous forme de dégagement d'oxygène et hydrogène et du sulfate de plomb se dépose petit à petit ce qui conduit à la détérioration lente de la batterie.