Ochrona katodowa konstrukcji podwodnych może być realizowana za pomocą anod galwanicznych lub zewnętrznego źródła prądu stałego i pomocniczych anod polaryzacyjnych.
Anody galwaniczne wykonywane są z metali o potencjale bardziej ujemnym niż chroniona konstrukcja. Konstrukcja i połączona z nią elektrycznie anoda (np. poprzez spawanie) tworzą ogniwo galwaniczne, w którym anoda roztwarzając się dostarcza prąd ochrony katodowej. Prąd ten wypływa z anody do środowiska elektrolitycznego (woda, ziemia), a następnie z elektrolitu wpływa przez nieszczelności powłoki ochronnej do konstrukcji, zmieniając jej potencjał na bardziej ujemny (polaryzacja katodowa). Pełne zabezpieczenie przed korozją zostanie osiągnięte wówczas, gdy potencjał konstrukcji zostanie obniżony do wartości tzw. potencjału ochrony, który dla stali jest równy -0,8 V względem elektrody chlorosrebrowej.
W celu polaryzacji konstrukcji do potencjału ochrony konieczne jest dostarczenie odpowiedniej gęstości prądu ochrony katodowej. Wymagana gęstość prądu jest ściśle powiązana ze stanem powłoki ochronnej, tj. im lepsze właściwości barierowe powłoki, tym mniejsza gęstość prądu ochronnego. Średnie projektowe wartości gęstości prądu ochronnego dla gołej stali w wodzie morskiej wynoszą 80-100 mA/m2. Liczba anod powinna być tak dobrana, by zapewnić spolaryzowanie całej powierzchni chronionej konstrukcji do potencjału pełnej ochrony katodowej. Przy zbyt małej ilości dostarczonego prądu (zbyt małej liczby anod) konstrukcja nie zostanie spolaryzowana do potencjału ochronnego. Przy potencjałach bardziej dodatnich od -0,8 V względem elektrody chlorosrebrowej występuje tzw. częściowa ochrona katodowa, przy której procesy korozyjne nie są całkowicie zahamowane.
Ochrona za pomocą zewnętrznego źródła prądu polega na wymuszeniu przepływu prądu pomiędzy anodą a chronioną konstrukcją. Podobnie jak w pierwszym przypadku konstrukcja znajduje się w stanie ujemnej polaryzacji, a więc ochrony katodowej. Anody natomiast nie ulegają roztwarzaniu, lecz wydziela się na nich tlen. Wielkość anody musi być dobrana odpowiednio od powierzchni chronionej konstrukcji. Jako anody stosuje się najczęściej tytan pokryty mieszaniną aktywnych tlenków (MMO – mixed metal oxide – mieszane tlenki metali).