I kjemiske spenningskilder som batterier består i utgangspunktet stoffene som er involvert av molekylbindinger, og ikke ionebindinger som i metaller. Molekyler er grupper av atomer som holdes sammen på grunn av kjemisk bindinger. Disse bindingene består av elektriske krefter mellom elektroner (negative) og protoner (positive). Et molekyl er isolert sett en stabil enhet, men om forskjellige stoffer bringes sammen vil noen molekyler være i stand til å «stjele» elektroner fra andre, noe som resulterer i ladningsseparasjon. Denne omfordeling av ladninger blir ledsaget av en endring av energien til systemet, og en rekonfigurering av atomene i molekylene. Alessandro Volta (1745–1827) utviklet det første galvaniske element, den såkalte voltasøylen, i 1792 og presenterte sitt arbeid den 20. mars 1800.