Pin NiCad tạo ra năng lượng điện do sự tương tác thuận nghịch của cadmium (Cd) với nickel oxyhydroxide (NiO${}_2$) và nước, tạo thành cadmium hydroxide Cd(OH)${}_2$ và nickel hydroxide Ni(OH)${}_2$. Pin NiCad được sản xuất với điện cực dương là một lưới/lá thép được phủ một lớp nickel dioxide trộn với vật liệu dẫn điện, điện cực âm là một lưới thép phủ cadmium xốp, dung dịch của chất điện li giống như thạch (thường là KOH). Một pin điện hoá NiCad có thể sạc hàng trăm lần trước khi hết hạn sử dụng.
Cho thế điện cực chuẩn của các cặp Cd(OH)${}_2$/Cd và NiO${}_2$/Ni(OH)${}_2$ trong môi trường kiềm lần lượt là -0,67 V và +0,49 V. Khối lượng riêng của Cd là 8,65 g/cm${}^3$.