腐蚀电池中的阴极是接受电子产生还原反应的电极，只有阳极才发生腐蚀。利用这个原理，可以从外部导入阴极电流至需要保护的设备上，使管道全部表面成为阴极。阴极保护广泛用于土壤和海水中的管道、电缆、海船、港湾码头设施、钻井平台、水库闸门、油气井、家用水槽等。为了减少电流输入，延长使用寿命，一般和涂料联合应用，是一种经济简便、行之有效的防腐蚀方法。
利用外部阴极电流使金属电位向负的方向移动，使腐蚀原电池的作用减弱，或完全停止，从而达到减缓或停止金属腐蚀的目的，这种技术称为电化学阴极保护技术。外部阴极电流可由两种方法获得：偶接牺牲阳极法和外电源法。
牺牲阳极法是将电位较负的一种金属（如铝、镁、锌及其合金等）连接在被保护的金属管道上，使两者在电解质中构成一个大电池，牺牲阳极电位负被腐蚀，金属管道得到阴极电流而减弱了或停止了腐蚀，见图8.2.2。
外电源法是把电解质中的金属管道和一直流电流的负极相连，直流电源的正极和一外加的辅助阳极（耐阳极腐蚀的材料如石墨等）相连电路接通后，金属管道获得阴极电流而被保护，见图8.2.3。
阴极保护技术适用于地下及水下金属管道，已有NACE标准（美国国家腐蚀工程师协会标准）。阴极保护通常是和涂料联合使用。单独的防腐涂层，会有针孔及使用中产生的局部脱落，如同时再用阴极保护，则阴极电流只保护针孔和局部脱落处，耗电极小，经济效益更好。
阴极保护（与涂料联合使用），已成功用于地下输油管道、过江乙烯输气管道及大口径过江、过海输淡水管道的防腐，示意图见图8.2.4。
涂层加阴极保护是标本兼治、停止腐蚀的办法，是国内外公认最经济、最有效的防腐措施。
其中外防护层是主要防腐手段，即在钢管和腐蚀介质之间建立一个绝缘隔离层，避免腐蚀介质和钢管接触，从根本上防止钢管的电化学腐蚀；阴极保护作为防护层防腐的补充手段，为防护层缺陷处的钢管外表面提供电化学保护。
但是，当防腐层质量不佳，破损严重时，若采用增加阴极保护作为主要防护手段，不但使阴极保护投资和维护费用急增，而且管理和维修、保护电流的合理分布都会出现许多难题。所以要进行涂层和阴极保护的联合保护的前提是在涂层质量没有被严重损坏的情况下，通过阴极保护参数的调整从而达到埋地钢制管道的保护。
