多年来，氧电极一直是重点研究的课题。氧电极的电极反应较复杂，它易受到所选用的电解质和电导体的影响。在碱性溶液中，反应可视为两步进行，只有第一步可逆。此外，溶液中还存在其他反应，如过氧化氢离子与导体反应生成金属-氧气结合物，该生成物可被还原;过氧化氢离子本身可分解生成氧气等。氧电极电位是稳定的混合电位，当输出电流为0时，以标准氢电极做参比电极测得其电位为1.ov,
因为电极反应仅发生于固、液、气相交接处，所以要求实用电池的氧电极的结构设计能最大程度地增大三者间的接触面积，如可以采用经金属或金属氧化物触媒处理过的多孔镍或碳(即Kordesch电极)。这些孔使电极可以接触电解质和空气，还可以防止滋出和电解质的渗漏。暴露在空气中的电极表面浸演一层防水的石蜡或合成高聚物。需要注意的是，如果这种载电极所充的是纯氧而不是空气，那么它可通的电流更大。在纽扣电池中，采用的现代高性能空气电极是层状结构，表面涂顶了一层防水膜，膜的气孔尺寸适于特殊的放电倍率;接着是一层触媒，它是由作为集流体的镍筛支撑;最后是微孔聚合物隔层。
电极所需要的空气可以通过壳体上钻孔或通过扩散膜来保证均匀供给。空气必须要定期供给，因为当大气相对湿度与电解质的平
衡水蒸气压不一致时，电池可从空气中得到或失去水分。电池使用寿命长就要求限制电池空气出入，同时容量输出速率也变慢。氧气消耗量为0.058cm3/C等同于以I mA放电，消耗率为5.sx5. 810-'cm'/s。电池使用前，空气人口用附着力强的密封胶带封住。
常用的触媒有氧化锰或为得到最佳的催化和储存性能而经热处理后的锰氧化物，有的时候阴极只用碳。
锌基电池的电解质总是用强碱。有时添加Ca(OH)，来除去锌离子，形成不溶的CaZn2O, " 5H=0,氧电极可有效地缓冲强碱电解质中的氢氧银离子，所以电极不会出现严重的OH一浓度极化。但是，这种电解质易与空气中的二氧化碳反应而被碳酸盐污染。在锌-空气电池中常采用KOH来替代NaOH，便于在低温下便用。适于铝镁阳电极的电解质为中性电解质，但氧电极易发生极化，只限用于小电流放电。