Основной принцип электролитической реакции мембранного электролизера заключается в преобразовании электрической энергии в химическую энергию и электролизе рассола для получения NaOH, Cl2 и H2, как показано на рисунке выше. В анодной камере электролизера (справа на снимке) рассол ионизируется на Na+ и Cl- в ячейке, при этом Na+ мигрирует в катодную камеру (левая сторона снимка) через селективную ионную мембрану под действием действие заряда. Нижний уровень Cl- приводит к образованию газообразного хлора при анодном электролизе. Ионизация H2O в катодной камере превращается в H+ и OH-, при этом OH- блокируется селективной катионной мембраной в катодной камере, а Na+ из анодной камеры объединяется с образованием продукта NaOH, а H+ генерирует водород при катодном электролизе.