Kartoffelbatterien verwenden die Säuren in der Kartoffel, um eine Reaktion mit zwei Elektroden aus verschiedenen Metallen auszulösen, die dazu führen, dass Elektronen durch die Kartoffel von einer zur anderen fließen und Strom erzeugen. Die Kartoffel wirkt als eine Salzbrücke, die die Anode oder negative Elektrode mit der Kathode oder positiven Elektrode verbindet. Die Kartoffel allein ist keine Stromquelle.
Kartoffelbatterien benötigen zwei verschiedene Metallelektroden mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften, um zu funktionieren. Die gängigsten Materialien sind Zink und Kupfer. Die Säuren in der Kartoffel reagieren mit den Metallen, wodurch an jeder Elektrode ein Elektronenungleichgewicht entsteht. Da es die durch die Reaktion gebildeten Ionen getrennt hält, aber Strom über sein Wasser und seinen Elektrolyten leitet, zwingt die Reaktion die Elektronen in der Kupferelektrode, sich zu bewegen. Diese Elektronenbewegung ist ein elektrischer Strom und reicht aus, um kleine Geräte mit Strom zu versorgen.
Einige Wissenschaftler haben Kartoffeln als praktische Energieform erforscht. Während viele verschiedene Pflanzen als Batterien dienen können, sind Kartoffeln aufgrund ihres hohen Stärkegehalts besonders langlebig. Sie verrotten nicht so leicht oder ziehen Schädlinge im gleichen Maße an wie Früchte und andere Alternativen. Das Kochen von Kartoffeln verringert ihren elektrischen Widerstand und macht sie als Batterien viel leistungsfähiger.