具体来说，充电过程中，蓄电池与直流电源连接，电源的电能通过电化学反应转变为化学能储存在电池内部。此时，正极板上的硫酸铅变成褐色的二氧化铅，负极板上的氧化铅则变成灰色绒状铅‌。放电时，在充好电的蓄电池两端接上负荷，储存在蓄电池内的化学能就通过电化学反应转变为电能，流过负荷。这个过程中，正、负极板上的活性物质都会吸收硫酸并发生化学变化，逐渐变成硫酸铅。当两极板上大部分活性物质都变成硫酸铅后，蓄电池就不能继续放电了‌。

此外，阀控铅酸蓄电池的设计使得电解液全部被吸附在隔板和极板中，负极活性物质在潮湿条件下活性很高，能与氧气快速反应。充电过程中产生的氧气会通过隔板扩散到负极板，与负极活性物质快速反应并化合成水，因此在使用过程中不需要添加蒸馏水或补充稀硫酸‌。这种设计也使得阀控铅酸蓄电池具有密封、免维护的特点‌。