电化学方法用于处理难降解的有机物具有很好的效果，它可以使非生化降解的有机物转化为可生化降解的有机物。有机物的电化学转化反应速率一般较慢，所以常用增大电极的过电位，增加电极表面积，选用优秀的电极材料，以及改进电极结构等方法加以提高。

在电化学反应中，电极表面区域随着电荷移动而伴生非均相催化反应，该反应类似于化学催化作用。在一定的电解液中，同样的过电位下，电极反应速率及反应类型因电极基体材料的不同而变化，这在电化学中统称为电催化。在电催化反应中，作为电催化剂，不同的电极材料可以使电化学反应速率发生数量级上的变化。所以，选择适当的电极材料是提高电化学催化反应效率的有效途径。

在电化学反应中，多组分电极也是很重要的一个研究方面。Ti／Sn02·Sb203"Mn02／Pb02·Mn02阳极的制备可作为多组分电极设计的一个示例。钛阳极失效的主要原因是析氧反应所产生的新生态氧扩散到电极表面，从而在钛表面生成不导电的Ti02膜。为了使阳极活化，在电极表面加一层PbO2·Mn02活性层；为了减少新生态氧扩散到钛表面上，在钛电极基体与活性层之间加一层SnOz·Sb203·Mn02中间层。在含酚污水的处理中，该阳极有很高的电催化活性和电化学稳定性。

早期的反应器多采用平板二维结构，面积较小，单位槽处理量小，电流效率较低。针对此缺陷，采用三维电极代替二维电极，大大增加了单元槽体积的电极面积，而且由于每个微电解池的阴极和阳极距离很近，传质非常容易，因此大大提高了电解效率和处理量。三维电极是在20世纪60年代末提出来的，所用的填充材料主要有金属粒子，镀覆金属的玻璃球或塑料球，金属氧化物，石墨和活性炭等。三维电极法有较高的脱色率和TOC去除率，稳定性较好。