人体内部的体液，作为组织细胞代谢和功能活动的环境，含有各种电解质，如K+、Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子和C1－、HCO3－、HPO43－、SO42－等阴离子，以及有机酸离子和蛋白质等。这些电解质对于维持细胞内外液体平衡、酸碱平衡以及神经肌肉的兴奋性至关重要。电解质溶液导电时，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，形成电流，这是直流电治疗的基础。
例如，以氯化钠溶液为例，通过电解过程，钠离子在阴极得到电子还原，氯离子在阳极失去电子氧化，生成酸碱性不同的电解产物。电泳与电渗现象在胶体分散体系在直流电作用下出现，如蛋白质在电解质溶液中，根据其电荷特性，会在电场中移动，形成独特的电荷分布。
直流电疗法影响组织酸碱度，碱金属离子向阴极移动导致碱性增强，酸根离子向阳极移动导致酸性增强。电疗过程中，细胞膜通透性会因电极的极性不同而变化：阳极下的脱水和酸性环境可能导致细胞膜变致密，通透性降低；而阴极的水分增加和碱性环境则使细胞膜变疏松，通透性提高。
此外，神经肌肉的兴奋性也受电疗影响，阴极的电解质浓度变化有利于提高兴奋性，而阳极的抑制作用则降低了兴奋性。直流电还能改变细胞膜的极化状态，阴极使膜极化降低，兴奋性上升，阳极使膜极化升高，兴奋性下降。
直流电疗法（Galvanization）是使用低电压的平稳直流电通过人体一定部位以治疗疾病的方法，是最早应用的电疗之一。目前，单纯应用直流电疗法较少。但它是离子导入疗法和低频电疗法的基础。