Et kartoffelur drives af syre i spudet, der reagerer med en positiv og en negativ elektrode. Når reaktionen finder sted, strømmer elektroner mellem materialerne og genererer en elektrisk strøm. Den negative elektrode eller anoden i et kartoffelbatteri er ofte lavet af zink i form af et galvaniseret søm. Den positive elektrode eller katoden er ofte lavet af kobber, som kan være i form af en krone.
Et kartoffelbatteri til at drive et ur kræver kun en kartoffel, to øre, to galvaniserede negle og tre isolerede kobbertråde. Når zinkspiket, der er indsat i den ene ende af kartoflen, kommer i kontakt med den milde fosforsyre (H3PO4) i kartoflen, mister den elektroner i reaktionen. Disse elektroner samles derefter op af øre, der er indsat i den anden ende af kartoflen. Denne "strøm" af elektroner er en elektrisk ladning. Selvom kartoffelbatteriet kun genererer et par volt strøm, meddelte forskere fra det hebraiske universitet i Jerusalem i 2013, at de har gjort alvorlige fremskridt med at udvikle en kartoffelbaseret strømforsyning, der kan bruges til at oplade en mobiltelefon eller bærbar computer computer.