直流電源有正、負(fù)兩個電極，正極的電位高，負(fù)極的電位低，當(dāng)兩個電極與電路連通后，能夠使電路兩端之間維持恒定的電位差，從而在外電路中形成由正極到負(fù)極的電流。

單靠水位高低之差不能維持穩(wěn)恒的水流，而借助于水泵持續(xù)地把水由低處送往高處就能維持一定的水位差而形成穩(wěn)恒的水流。與此類似，單靠電荷所產(chǎn)生的靜電場不能維持穩(wěn)恒的電流，而借助于直流電源，就可以利用非靜電作用（簡稱為“非靜電力”）使正電荷由電位較低的負(fù)極處經(jīng)電源內(nèi)部返回到電位較高的正極處，以維持兩個電極之間的電位差，從而形成穩(wěn)恒的電流。因此，直流電源是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它把其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能供給電路，以維持電流的穩(wěn)恒流動。

直流電源中的非靜電力是由負(fù)極指向正極的。當(dāng)直流電源與外電路接通后，在電源外部（外電路），由于電場力的推動，形成由正極到負(fù)極的電流。而在電源內(nèi)部（內(nèi)電路），非靜電力的作用則使電流由負(fù)極流到正極，從而使電荷的流動形成閉合的循環(huán)。

表現(xiàn)電源本身的一個重要特征量是電源的電動勢，它等于單位正電荷從負(fù)極通過電源內(nèi)部移到正極時非靜電力所作的功。當(dāng)電源給電路提供能量時，所供給的功率P等于電源的電動勢E與電流I兩者的乘積,P=E I。電源的另一個特征量是它的內(nèi)電阻(簡稱內(nèi)阻)R0，當(dāng)通過電源的電流為I時,電源內(nèi)部損耗的熱功率（即單位時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱）等于R0I。

當(dāng)電源的正、負(fù)兩極沒有連通時,電源處于斷路（開路）狀態(tài)，這時電源兩電極之間的電位差在量值上即等于電源的電動勢。在斷路狀態(tài)下，不發(fā)生非電能與電能的相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)把負(fù)載電阻接到電源的兩極上以構(gòu)成閉合回路時，通過電源內(nèi)部的電流從負(fù)極流到正極，這時，電源所提供的功率E I等于輸送到外電路的功率U I（U是電源正極與負(fù)極之間的電位差）與內(nèi)電阻中損耗的熱功率R0I之和，E I=U IR0I。于是，當(dāng)電源向負(fù)載電阻提供功率時，電源兩極間的電位差U=E-R0I。

當(dāng)用另一個電動勢較大的電源接到電動勢較小的電源上，正極接正極，負(fù)極接負(fù)極（例如用直流發(fā)電機(jī)對蓄電池組充電）時，在電動勢較小的電源內(nèi)部，電流是從它的正極流到負(fù)極的，這時，外界向電源輸入電功率U I，它等于電源中單位時間內(nèi)儲存的能量E I與內(nèi)電阻中損耗的熱功率R0I之和，U I=E IR0I。于是，當(dāng)外界向電源輸入功率時，外界加到電源兩極之間的電壓應(yīng)為U=ER0I。