Działanie Bezpośrednim źródłem SEM w ogniwie Leclanchégo są reakcje utlenienia cynku (; elektroda cynkowa) i redukcji tlenku manganu(IV) (; elektroda węglowa): (anoda) (katoda)
Potencjał redoks reakcji anodowej wynosi −0,76 V, a reakcji katodowej +1,1 V, co w praktyce daje napięcie nominalne ogniwa wynoszące ok. 1,5 V.
Ponadto jony amonowe deprotonowane są do amoniaku: , który z jonami i tworzy trudno rozpuszczalny kompleks, chlorek diaminacynku:
Ponadto powstają inne trudno rozpuszczalne związki, takie jak i . Utrudnia to dyfuzję jonów, a ponieważ kationy cynkowe ulegają hydrolizie (np. w reakcji ), następuje zakwaszenie okolic elektrody cynkowej i jej korozja chemiczna:
Równocześnie powstający gazowy wodór zwiększa ciśnienie wewnętrzne ogniwa, co może doprowadzić do wycieku elektrolitu.