หลักการพื้นฐานของปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์ของเซลล์อิเล็กโทรไลซิสแบบเมมเบรนคือการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเคมีและอิเล็กโทรไลต์น้ำเกลือเพื่อผลิต NaOH, Cl2 และ H2 ดังที่แสดงในภาพด้านบน ในห้องขั้วบวกของเซลล์ (ทางด้านขวาของภาพ) น้ำเกลือจะถูกทำให้แตกตัวเป็น Na+ และ Cl^-ในเซลล์ ซึ่ง Na+ จะเคลื่อนที่ไปยังห้องแคโทด (ด้านซ้ายของภาพ) ผ่านเยื่อไอออนิกแบบเลือกภายใต้การกระทำของประจุ Cl ที่ต่ำกว่า^-สร้างก๊าซคลอรีนภายใต้อิเล็กโทรไลซิสแบบอะโนดิก การแตกตัวของ H2O ในห้องแคโทดจะกลายเป็น H+ และ OH- โดยที่ OH- จะถูกบล็อกโดยเมมเบรนไอออนบวกแบบเลือกในห้องแคโทด และ Na+ จากห้องแอโนดจะรวมกันเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ NaOH และ H+ สร้างไฮโดรเจนภายใต้อิเล็กโทรไลซิสแบบแคโทดิก