A membrános elektrolízis cella elektrolitikus reakciójának alapelve az elektromos energia kémiai energiává alakítása és a sóoldat elektrolízise NaOH, Cl2 és H2 előállítására, ahogy a fenti képen látható. A cella anódkamrájában (a kép jobb oldalán) a sóoldat Na+ és Cl ionizálódik.^-a cellában, ahol a Na+ töltés hatására egy szelektív ionmembránon keresztül a katódkamrába (a kép bal oldala) vándorol. Az alacsonyabb Cl^-klórgázt termel anódos elektrolízis során. A katódkamrában lévő H2O ionizáció H+ és OH- ionokká alakul, ahol az OH- ionokat egy szelektív kationmembrán blokkolja a katódkamrában, és az anódkamrából származó Na+ NaOH termékké egyesül, a H+ pedig hidrogént termel a katódos elektrolízis során.