A veces, puede ser necesario llevar a cabo reacciones electroquímicas, donde uno o más reactivos se encuentran en fase gaseosa.
En este caso, el uso de electrodos convencionales provocaría que la reacción se produjera a un ritmo lento, lo que hace el proceso inaplicable o al menos económicamente inviable: la solubilidad del gas es generalmente pequeña, y su consiguiente baja concentración conduciría a una severa limitación de la fenómenos de transporte de masa hacia las superficies de los electrodos.
Es necesario un electrodo diferente, diseñado con una estructura porosa, capaz de favorecer el contacto entre el catalizador (sólido) y los reactivos en fase líquida y gaseosa (región trifásica), permitiendo una rápida eliminación de los productos de reacción y un efectivo transporte de corriente eléctrica para este tipo de reacción: un ELECTRODO DE DIFUSIÓN DE GAS.
La estructura GDE correcta está diseñada para la aplicación específica y se logra optimizando la porosidad, la hidrofobicidad, la hidrofilicidad y el espesor del electrodo.
El catalizador empleado también depende del campo de uso del electrodo, siendo normalmente un compuesto de metal noble en forma de un metal u óxido finamente disperso, contenido en un material con una gran superficie, como carbón activado, e incorporado en un polímero aglutinante.