Podczas ładowania akumulatora przepuszcza się przezeń prąd ze źródła zewnętrznego w kierunku odwrotnym i wówczas wszystkie wyżej podane reakcje przebiegają w kierunku przeciwnym, w wyniku czego na elektrodzie dodatniej siarczan ołowiawy utlenia się dając dwutlenek ołowiu, zaś na elektrodzie ujemnej siarczan ołowiawy redukuje się do metalicznego ołowiu, który wydziela się na tej elektrodzie w postaci gąbczastej warstwy. Podczas ładowania po przekroczeniu siły elektromotorycznej 2, 4... 2, 7 V reakcja na elektrodzie ujemnej zmienia charakter i zamiast ołowiu wydziela się przy tej elektrodzie wodór (gotowanie się elektrolitu). Wówczas dalsze ładowanie nie ma sensu, gdyż prąd ładowania powoduje jedynie rozkład wody, nie zwiększając ilości wydzielanego ołowiu. Ładowanie akumulatora nie polega na dostarczeniu mu ładunku elektrycznego, który byłby zgromadzony jak w kondensatorze, a jedynie na spowodowaniu pewnych chemicznych procesów, w wyniku których otrzymuje się na elektrodach odpowiednią ilość substancji chemicznych, które podczas wyładowywania akumulatora dają prąd wskutek reakcji elektrochemicznych. Ze względu na wydzielanie się wodoru nie należy w sąsiedztwie ładowanych akumulatorów palić tytoniu itp.