閥控式蓄電池在開路狀態下，正負極活性物質 和海綿狀金屬鉛與電解液稀硫酸的反應都趨于穩定，即電極的氧化速率和還原速率相等，此時的電極電勢為平衡電極電勢。當有充放電反應進行時，正負極活性物質 和海綿狀金屬鉛分別通過電解液與其放電態物質硫酸鉛來回轉化。最基本的電極反應式為Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H20。
閥控式理士蓄電池充電過程：蓄電池將外電路過來的電能轉化為化學能儲存起來。此時，負極上，硫酸鉛被還原為金屬鉛的速度大于硫酸鉛的形成速度，導致硫酸鉛轉變為金屬鉛;同樣，正極上，硫酸鉛被氧化為PbO2的速度也增大，正極轉變為PbO2。
在蓄電池充電的后期，正負極都分別有氣體析出，通常認為，正極充電至其滿荷電量的70%時有氧氣析出，而負極充電至90%時有氫氣析出，VRLA電池在設計上就是要讓氫氣盡可能不析出，充電后期析出的氧氣也盡可能使其內部復合，避免氧氣損失，并且即使氧氣排除，也通過安全閥中的濾酸片減少酸霧等的析出，避免電解液損失
蓄電池放電過程：蓄電池將化學能轉變為電能輸出。對負極而言是失去電子被氧化，形成硫酸鉛;對正極而言，則是得到電子被還原，同樣是形成硫酸鉛。反應的凈結果是外電路中出現了定向移動的負電荷。由于放電后兩極活性物質均轉化為硫酸鉛，所以叫“雙極硫酸鹽化”理論。
因此閥控式理士蓄電池的設計、制造和使用就要保證大力神蓄電池除了安全閥以外，其他部位實現密封，尤其在運行過程中盡可能少的氣體和酸霧析出，且酸霧和酸液不能在安全閥開啟之前在理士蓄電池上任何部位出現。