A membrán elektrolízis cella elektrolitikus reakciójának alapelve az elektromos energia kémiai energiává történő átalakítása és sóoldat elektrolízise NaOH, Cl2 és H2 előállítására, amint az a fenti képen látható. A cella anódkamrájában (a kép jobb oldalán) a sóoldat Na+-ra és Cl-ra ionizálódik.^-a sejtben, ahol a Na+ töltés hatására egy szelektív ionmembránon keresztül vándorol a katódkamrába (a kép bal oldalán). Az alsó Cl^-anódos elektrolízissel klórgázt fejleszt. A katódkamrában a H2O ionizáció H+ és OH- lesz, ahol az OH-t a katódkamrában lévő szelektív kationmembrán blokkolja, az anódkamrából származó Na+ pedig egyesül NaOH termékké, és a H+ katódos elektrolízis alatt hidrogént termel.