O zinco e o cobre têm tendências diferentes para ganhar ou perder electrões. Entre eles está uma solução – o electrólito - que reage quimicamente com os metais. Neste caso, o electrólito é o sumo de limão. Se ligarmos o zinco e o cobre por um fio condutor, o zinco dissolve-se no electrólito, isto é, há átomos de zinco que deixam o metal e entram no electrólito. Ao entrar no líquido, cada átomo de zinco deixa dois electrões na placa de metal. A placa de zinco fica com um excesso de carga negativa. Por outro lado, há partículas com carga positiva (iões) no electrólito que capturam electrões ao cobre. A placa de cobre fica com um excesso de carga positiva. As cargas negativas movem-se do zinco para o cobre através do fio.

o movimento de cargas faz acender o LED

Esse movimento de cargas – corrente eléctrica – é contínuo, pois estão sempre a dissolver-se átomos de zinco na solução, acumulando mais electrões na placa de zinco que podem ser transportados pelo fio metálico para o cobre. É essa corrente que faz acender o LED e o mantém aceso. A corrente só pára se interromperes o circuito ou se a pilha deixar de funcionar (se a solução secar, ou devido ao desgaste do electrólito ou do zinco). Se desmontares a pilha, verás que o papel embebido em sumo de limão fica escuro devido ao zinco dissolvido e a placa de zinco apresenta sinais de corrosão.

A pilha é uma fonte de energia eléctrica. Há uma energia associada ao movimento das cargas entre o zinco e o cobre que pode ser usada para produzir luz ou accionar um motor. A energia potencial por unidade de carga chama-se tensão e a unidade é o Volt, em homenagem ao inventor da pilha.