Nel 1836, il chimico inglese Daniell costruì la pila che porta il suo nome e che con la pila di Bunsen fu quella maggiormente in uso nell'Ottocento. Va inoltre detto che la pila Daniell ha, oltre che una notevole importanza storica, anche un'enorme validità didattica, dovuta al fatto che è di facile costruzione sia in termini di materiali che di soluzioni da preparare senza particolari problemi di sicurezza. Per questo la pila Daniell viene costruita nei laboratrori di chimica delle scuole di tutto il mondo.

Prima di prendere in esame le modalità costruttive di una pila Daniell, è bene mettere in evidenza le caratterisitche salienti. Si tratta dunque di una pila a due liquidi, cioè a due conduttori di seconda classe: una soluzione satura di rame II tetraossosolfato CuSO₄ (di colore azzurro cielo) e una soluzione di zinco tetraossosolfato ZnSO₄. I conduttori di prima specie sono uno di rame, inserito nella soluzione di CuSO₄, e l'altro di zinco nella soluzione di ZnSO₄. La reazione d'ossidoriduzione spontanea che avviene nella pila è Zn + Cu⁺⁺ => Zn⁺⁺ + Cu. Dai potenziali standard di riduzione si ricava facilmente che la fem (standard) della pila è di 1,1 V. Più interessante è tuttavia il fatto che in questo caso l'elettrodo di rame partecipa attivamente nella reazione. Infatti, mentre l'elettrodo di zinco si consuma, come accade nella pila di Alessandro Volta (Vecchie pile a colonna e Pile ad un solo liquido), nella pila Daniell il catodo aumenta di massa, visto che gli ioni rame Cu⁺⁺ si riducono a rame metallico Cu aderendo alla superficie dell'elettrodo. Per conservare la saturazione della soluzione di rame in genere si fa in modo che suil fondo del contenitore sia presenti dei cristalli di CuSO₄ i quali, sciogliendosi gradualmente, fanno rimanere satura la soluzione. Nella pila di Volta si aveva invece sviluppo di idrogeno al catodo con conseguenti problemi di funzionamento (polarizzazione). La pila Daniell è un dispositivo elettrochimico in cui non si ha la polarizzazione del catodo e per questo molto più efficiente della pila di Volta sia in termini di durata continuativa di funzionamento che di costanza della corrente elettrica continua erogata.
Si hanno varie possibilità per realizzare una pila Daniell.

Per gravità
Si sfrutta la proprietà della soluzione satura di rame II tetraossosolfato CuSO₄ di essere più densa della soluzione di zinco tetraossosolfato ZnSO₄. Così in un recipiente cilindrico di vetro si colloca sul fondo un elettrodo di rame (che ha la forma di una mano con le dita aperte), cristalli di sale solubile CuSO₄ e poi si versa la soluzione satura di CuSO₄. Facendo attenzione, si versa delicatamente la soluzione di ZnSO₄, la quale resta sopra a quella del rame a causa della differente densità. Una volta immerso in essa l'elettrodo di zinco (simile per forma a quello di rame e in grado di agganciarsi alle pareti del contenitore), la pila è pronta per funzionare.

A ponte salino
In questo tipo di pila Daniell la semicella del rame e la semicella dello zinco sono separate fisicamente, nel senso che si impiegano due recipienti di vetro differenti. Il collegamento tra questi due sistemi elettrochimici è realizzato per mezzo di un ponte salino.

A setto poroso
E' forse il modello più comune di pila di Daniell. La costruzione più semplice prevede l'impiego di un vaso di vetro al cui interno si inserisce un setto poroso dalla forma cilindrica. All'interno del setto si versa la soluzione satura di CuSO₄ in presenza di corpo di fondo e l'elettrodo di rame (dalla forma cilindrica). All'esterno del setto si colloca l'elettrodo di zinco (a forma di camicia cilindrica) entro la soluzione di ZnSO₄.
In figura è raffigurato un modello di pila Daniell a setto poroso un po' più complesso. Un vaso V di vetro è pieno di soluzione satura di CuSO₄ e nella quale è immerso un cilindro di rame O, in cui sono praticati lateralmente parecchi fori. Esso è inoltre aperto alle due estremità. Alla parte superiore di questo cilindro è fissato un recipiente anulare G sul cui contorno inferiore sono praticati alcuni piccoli fori attraverso i quali penetra la soluzione. Questo recipiente è destinato a contenere i cristalli di rame II tetraossosolfato che si sciolgono progressivamente quando l'apparato funziona. Infine all'interno del cilindro è collocato un vaso poroso P di terra cotta pieno di soluzione di ZnSO₄ e nella quale si immerge un cilindro di zinco aperto alle due estremità. Ai cilindri di zinco e di rame sono fissate per mezzo di viti di pressione due sottili lamine di rame p ed n, le quali formano gli elettrodi della pila.