牺牲阳极在防腐领域的要求主要表现在以下几个方面:牺牲阳极工作过程中阳极极化率要小。这样牺牲阳极的电位并没有往正方向移动多少(阳极极化的结果)。牺牲阳极(即闭路电位，牺牲阳极阴极保护系统运行时与金属结构相连的电位)的工作电位足够负，可以在阴极保护系统工作时保持足够大的驱动电压。牺牲阳极材料的理论电容应该更大。理论电容是根据库仑定律计算出的消耗单位质量金属所产生的电量，单位为A·h/kg。对于牺牲阳极，单位质量阳极金属消耗产生的电量较大；换句话说，产生1安培小时单位电能所消耗的阳极质量较少。这就决定了阳极使用寿命长、经济性好的保护效果。
这是一个电化学原电池，负电位较大的牺牲阳极被阳极极化，受到加速腐蚀。阳极溶解反应产生的金属离子进入介质环境，释放的电子通过电缆传输到被保护的金属表面。对于电位相对正的金属，同时发生阴极极化，使金属电位向负方向移动到一定的保护电位，抑制被保护金属表面的阳极过程，防止金属被腐蚀。同时，被保护金属表面的阴极过程被加速。加速的阴极还原反应消耗牺牲阳极溶解传输的电子，实现了阳极过程和阴极过程的电荷平衡，使阴极保护过程继续进行。
锌的标准电极电位为-0.76V(SHE)，高纯锌在海水中的稳定电位为-0.82V(SHE)。这是一种比较活泼的金属，与钢和常用的金属结构材料相比，带负电荷。锌阳极不适用于高阻土壤或淡水，但通常用于海水、某些化学介质和低阻土壤或滩涂。而锌及锌合金阳极理论发电量较小，但其电流效率as 牺牲阳极很高，在海水中达到95%，在土壤中达到65%以上。铝也是典型的轻金属，原子序数13，相对原子质量26.98，密度2.7g/cm，熔点660℃。铝的标准电极电位为-1.66V(SHE)，在海水中的稳定电位约为-0.53 (She)。铝的理论容量为2970A h/kg，是锌的3.6倍，镁的1.35倍。
