Ilmakatodi johtaa periaatteessa happea elektrolyyttiin, jossa molekyylit reagoivat anodin ionien kanssa muodostaen sähkövirran. Tämän reaktion tuottama energia poistuu takaisin ilmakatodista mihin tahansa esineeseen tai laitteeseen, joka vaatii virtaa. Katodi saa reaktion käynnistämiseen käytetyn hapen ilmasta tai vesiliuoksesta. Valmistajat viittaavat tämän tyyppisiin virtalähteisiin ilmaakkuina.
Ilma -akun anodit koostuvat mistä tahansa useista metalleista, mutta yleisimmin käytettyjä ovat alumiini, litium, magnesium tai sinkki. Anodin ja katodin välissä käytettävän elektrolyytin on oltava aine, joka on yhteensopiva anodin kanssa ja johtaa siihen johtavia ioneja. Tämän tyyppisissä akuissa yleisimmin käytetty katodimateriaali on hiili. Ilmakatodiparistojen nimet tulevat tyypillisesti metallista, joka käsittää akun anodipuolen yhdistettynä itse ilmakatodiin. Esimerkiksi litium- tai Li-air-akuissa on litium-anodi ja sinkki- tai Zn-ilma-paristoissa on sinkkianodeja; molemmissa on hiilipohjainen ilmakatodi.
Valmistajat suunnittelevat Zn-air-katodiparistoja erikokoisina, ja pienin on usein pyöreä paristo, jota käytetään kuulokojeissa tai kelloissa. Suuremmat versiot käyttävät yleensä virtakameroita tai muita elektronisia laitteita. Tämän tyyppisen virtalähteen etuihin kuuluu pidennetty säilyvyysaika ja sen lisäksi, että se kestää pidempään todellisessa käytössä. Näiden energialähteiden komponentit ovat myös yleensä ympäristölle turvallisempia.
Eri tyyppiset katodit muuttuvat negatiivisiksi tai positiivisiksi tietyistä sovelluksista riippuen. Negatiiviset katodit sisältävät elektrolyyttikennoja ja positiiviset katodit galvaanisia kennoja. Ilmakatodit ovat yleensä positiivisia, vaikka ne absorboivat happea potentiaalisena virtalähteenä; ne lähettävät kemiallisen reaktion sivutuotteen sähkövirrana.
Yksilöt voivat helposti toistaa yksinkertaisen ilmakatodin voileipäpaperilla tai kankaalla, joka on kyllästetty suolavesiliuoksella, sekä murskatun hiilikerroksen kahden alumiinifolion väliin. Yhden langan pää kiinnittyy tyypillisesti pienoislamppuun tai moottoriin, kun taas toinen pää kiinnittyy kalvoon. Toinen lanka kiinnittyy myös esineeseen, kun taas toinen pää koskettaa murskattua hiiltä. Kaikkien kerrosten painaminen aiheuttaa kemiallisen reaktion ja laite saa sähköä. Vetyperoksidin lisääminen suolavesiliuokseen lisää tyypillisesti käytettävissä olevien happimolekyylien määrää ja lisää tehoa.