Hg ⇄ Hg2+ + 2e　　と　　HgO + H2O ⇄ Hg(OH)2 ⇄　　Hg2+ + 2OH-

電極電位は一番目の式から

E = E0Hg/Hg2+ + (RT /2F ) ln aHg2+

で与えられる。これの標準酸化還元電位は0.8537 Vである（E0Hg/Hg2+＝0.8537）
2番目の反応式から第二水銀イオンの液中濃度が溶解度積定数（Ks(Hg(OH)2)）を使って表される。

aHg2+ = Ks(Hg(OH)2) /(aOH－)2

であるから、これを上の電位の式に入れると

E = E0Hg/Hg2+ + (RT/2F ) ln Ks(Hg(OH)2) － (RT/F ) ln aOH－

が得られる。

既に銀-塩化銀電極で記述したように難溶性塩を使う参照電極の標準電位は、その塩の溶解度積の大きさに依存する。
ハンドブックの標準電位の値（例えばE0Hg22+/Hg = 0.7960 V、E0Hg2+/Hg = 0.8537 V、E 0Hg2+/Hg22+ = 0.9110 V や E0Ag+/Ag = 0.7991 V）と
参照電極標準電位（例えば、甘汞電極＝0.24 V、硫酸第一水銀電極＝0.61 V、酸化第二水銀電極＝0.096 V、銀塩化銀電極＝0.20 V）の間の大きな差の理由である。
酸化水銀電極はこれに加えてOH－濃度によっても変化する（濃いほど負シフト）。ちなみにHg(OH)2の溶解度積は約10－25であり、該当する値を使って計算するとHgO電極の標準電位は116 ｍＶになる。酸化第二水銀電極では内部液に0.1M、1M、3M NaOHやKOH　が用いられるが、飽和アルカリ水溶液の方が電極としての管理上、都合が良い（OH－濃度を一定にするために）のでCa(OH)2や Ba(OH)2が用いられることがある。これらはKOHやNaOHより溶解度がかなり小さいので、電位は100 ｍVほど高めにシフトするとともに、用いる容器に対する制限が幾分、緩和される利点はある。内部液1M KOH水溶液では110 ｍV、1M NaOH では113 ｍV、飽和Ba(OH)2では146 ｍV、飽和Ca(OH)2では192 ｍVである。

Hg + 1/2SO42-　⇄　1/2Hg2SO4　+ e

電極電位は次式のようになる。

E = E0Hg/Hg22+ + (RT /2F ) ln aHg22+

難溶性の硫酸第一水銀の溶解度積定数（Ks(Hg2SO4) = [Hg22+][SO42-] ≅ 7×10－7）を用いて上式を書き直すと

E = E0Hg/Hg22+ + (RT /2F ) ln Ks(Hg2SO4) 　－ (RT /2F ) ln aSO42-

となる。

SO42－イオンの活量（濃度）と温度に依存して変動する。E0Hg/Hg22+ = 0.7960 Vと溶解度積の値を入れると、

E = E0 － (RT /2F ) ln aSO42-

と書き直される。ここでE0は25°Cで0.6125 Vである。