每次充電時，在負極有氫氧化鎘與電極作用，產生金屬鎘而沈積於負電極表面，放電時，負電極表面的金屬鎘反應形成氫氧化鎘，這是溶解－沈積的反應；當充放電不完全時，電極內的鎘金屬會慢慢地產生大結晶體而使以後的化學反應受到阻礙，導致電容量在實質的表現上減少，此即所謂記憶效應。早期使用鎳鎘電池時，此效應最為明顯。

鎳鎘電池因具有強烈的記憶效應，很容易因充放電不良，而造成可用容量降低，須約在使用十次後，做一次完全充放電，若已有記憶效應時，則可以連續做三次至五次完全充放電來釋放記憶。鎳氫電池因記憶效應較弱（可說是幾乎沒有），因此約在使用過約五十次時，做一次完全充放電即可。