恒电位仪的工作依赖于典型的三电极电化学体系，包括工作电极（WE）、参比电极（RE）和辅助电极（CE）。工作电极是发生目标电化学反应的电极，其电位需要被精确控制；参比电极提供稳定的电位参考标准，用于监测工作电极的电位；辅助电极与工作电极形成电流通路，传导电解电流。
反馈控制机制：操作人员通过仪器面板或软件设定目标电位，参比电极实时测量工作电极的实际电位，并将信号反馈至恒电位仪的比较电路。比较电路计算设定电位与实际电位的差值，误差信号经放大器放大后，生成控制信号，用于调节输出电流，使工作电极电位保持在设定值。