Ogniwo Daniella jest odwracalnym ogniwem galwanicznym. Elektroda miedziana jest zanurzona w roztworze siarczanu(VI) miedzi, a elektroda cynkowa jest zanurzona w roztworze siarczanu(VI) cynku. Oba roztwory są połączone kluczem elektrolitycznym, który zapewnia przepływ jonów między półogniwami, ale uniemożliwia mieszanie się roztworów elektrolitów. Elektrody są połączone drutem, który zapewnia przepływ elektronów od anody w kierunku katody. Schemat ogniwa Daniella przedstawia Rys. 1.
W ogniwie tym elektroda cynkowa jest anodą i na niej zachodzi reakcja utleniania cynku, natomiast elektroda miedziana jest katodą i na niej zachodzi reakcja redukcji jonów miedzi. Podczas reakcji utleniania zachodzącej na anodzie, jony cynku przechodzą do roztworu, natomiast elektrony uwolnione w reakcji utlenienia przemieszczają się przewodnikiem elektrycznym od anody w kierunku katody. Na elektrodzie miedzianej dostarczone elektrony są konsumowane w reakcji redukcji jonów miedzi do metalicznej miedzi. Reakcje zachodzące na anodzie i katodzie w ogniwie Daniella przedstawiają równania ( 1 ) i ( 2 ).
Różnica potencjałów między potencjałem katody i anody jest nazywana siłą elektromotoryczną ogniwa (SEM). W warunkach równowagowych, kiedy przez ogniwo nie płynie prąd elektryczny, siłę elektromotoryczną ogniwa można obliczyć z równania Nernsta. Znając stężenia obu elektrolitów, obliczmy z wzoru Nernsta standardowe potencjały dla miedzi i cynku. Różnica tych potencjałów jest siłą elektromotoryczną ogniwa Daniella ( ( 3 ) ).