Lorsqu’une tension est appliquée entre les conducteurs transparents, un champ électrique s’établit et des ions se déplacent uniformément en entrant et sortant du film électrochromique. Et si des ions sont insérés, il se produit un contre-courant d’équilibrage de charges. Le contre-courant ionique d’équilibrage de charges traverse le circuit externe, puis induit une variation de la densité d’électrons dans le matériau électrochromique en provoquant une modulation de ses propriétés optiques. En fonction de l’oxyde électrochromique utilisé, l’injection d’électrons peut augmenter ou diminuer la transparence. L’oxyde de Tungstène (WOx) peut être transformé de manière réversible d’un état transparent vers un état bleu foncé de faible transparence alors que l’électrode de stockage ionique reste pratiquement inchangée. Comme le conducteur ionique a une conductivité électronique négligeable, le dispositif présente une mémoire de circuit ouvert, de sorte que les propriétés optiques restent stables après avoir coupé la tension.

Les exigences pour l’utilisation pratique du principe électrochromique résident dans la durabilité des couches, une conductivité suffisante pour que le processus de modulation soit rapide et une grande capacité de coloration.