En katod är en elektrod genom vilken elektrisk ström lämnar en polariserad elektrisk anordning. Dess motsats är anoden, genom vilken elektrisk ström kommer in i den elektriska enheten. Positivt laddade joner, kallade katjoner, rör sig mot katoden, medan negativt laddade joner, kallade anjoner, rör sig mot anoden. I enheter som ger ström, som urladdningsbatterier, är katoden positivt laddad, men i strömförbrukande enheter, inklusive laddningsbatterier, är den negativt laddad.
Inom kemi är en katod elektroden i en elektrokemisk cell där reduktion, eller förstärkningen av elektroner, sker. Om den elektrokemiska cellen är elektrolytisk, vilket innebär att den tillförs elektrisk energi för att bryta ner kemiska föreningar, är dess katod negativ. I den motsatta typen av elektrokemisk cell, den galvaniska cellen, orsakar kemiska reaktioner frigöring av elektrisk energi, och den blir positiv.
Negativ polaritet måste appliceras på katoden i en elektrolytisk cell för att driva de önskade kemiska reaktionerna. I en galvanisk cell, å andra sidan, måste en positiv pol anslutas för att slutföra kretsen. Elektronerna som emitteras av anoden återvänder till cellen genom katoden när kretsen är komplett.
Inom fysik och elektronik är en katod elektroden som är ansvarig för att sända ut elektroner i enheten, vilket får den att köras. De fritt emitterade elektronerna kan härledas på ett antal sätt, antingen genom värme eller ljusenergi, eller genom ett starkt externt elektromagnetiskt fält. Den senare metoden för att driva elektronemission är känd som fältelektronemission, och de involverade katoderna kallas kalla katoder.
Även om de kan fungera vid höga temperaturer, skiljer sig kalla katoder från den ”heta” sorten, eftersom de inte värms upp direkt för att driva elektronemission. Heta katoder, även kända som filament, är mycket vanligare i modern elektronik. Katoder som får sin energi från ljus drivs av fotoelektrisk emission och används i fotovoltaiska eller solenergiapplikationer. Olika typer av metall har elektroder som är lämpade för olika metoder för att tillhandahålla elektrisk kraft.