充電時，應在東洋蓄電池上外接充電電源(整流器)，使正、負極板在放電時消耗了的活性物質還原，并把外加的電能轉變?yōu)榛瘜W能儲存起來。 
在充電電源作用下，外電路的電流I自蓄電池的正極板流入，經電解液和負極板流出。于是，電源從正極板中不斷取得電子輸送給負極板，促使正、負極板上的硫酸鉛(PbSO4)不斷進入電解液而被游離，因此在電池內部產生如下的化學反應： 
在負極板上，因獲得了電子，所以二價的鉛離子(Pb＋＋
)被中和為鉛(Pb)，并以固體狀態(tài)附在負極板上。 
在正極板上失去的電子，則由電解液中位于極板附近處于游離狀態(tài)的二價鉛離子(Pb＋＋
)
不斷放出二個電子來補充。當它變成四價鉛離子(Pb＋＋＋＋
)以后，再和水中的氫氧根離子(10H)
結合，東洋蓄電池生成過渡狀態(tài)的而且可離解的物質(Pb(OH)4)和游離狀態(tài)的氫離子(H＋
)。(Pb(OH)4)又繼續(xù)被分解為二氧化鉛(PbO2)和水。 
在電流作用下向負極板移動，同時向正極板移動，兩種離子因靜電引力而結合成硫酸。 于是，充電時總的化學反應式為： 
    PbSO4＋2H2O＋PbSO4??
?充電
PbO2＋2H2SO4＋Pb                     (4-2) (正極) (水)  (負極)        (正極) (硫酸) (負極) 
從充電反應式看出，當東洋蓄電池充電后，兩極上原來被消耗的活性物質復原了，同時電解液中的硫酸成分增加，水分減少，電解液的比重升高，因此，在實際工作中可根據電解液比重變化，來判斷鉛蓄電池的充電的程度。