اصل اساسی واکنش الکترولیتی سلول الکترولیز غشایی تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی شیمیایی و الکترولیز آب نمک برای تولید NaOH، Cl2 و H2 است که در تصویر بالا نشان داده شده است.در محفظه آند سلول (در سمت راست تصویر)، آب نمک در سلول به Na+ و Cl- یونیزه می شود، که در آن Na+ از طریق یک غشای یونی انتخابی در زیر آن به محفظه کاتد (سمت چپ تصویر) مهاجرت می کند. عمل شارژکلر پایین تر، گاز کلر را تحت الکترولیز آندی تولید می کند.یونیزاسیون H2O در محفظه کاتد به H+ و OH- تبدیل می‌شود که در آن OH- توسط یک غشای کاتیونی انتخابی در محفظه کاتد مسدود می‌شود و Na+ از محفظه آند برای تشکیل محصول NaOH ترکیب می‌شود و H+ هیدروژن را تحت الکترولیز کاتدی تولید می‌کند.