Nguyên tắc cơ bản của phản ứng điện phân của tế bào điện phân có màng là chuyển hóa năng lượng điện thành hóa năng và điện phân nước muối để tạo ra NaOH, Cl2 và H2 như trong hình trên. Trong buồng cực dương của tế bào (bên phải của hình), nước muối được ion hóa thành Na + và Cl- trong tế bào, trong đó Na + di chuyển đến buồng cực âm (phía bên trái của hình) qua một màng ion chọn lọc bên dưới hành động của điện tích. Cl- thấp hơn tạo ra khí clo trong quá trình điện phân anốt. Sự ion hóa H2O trong buồng cực âm trở thành H + và OH-, trong đó OH- bị chặn bởi một màng cation chọn lọc trong buồng cực âm và Na + từ buồng cực dương được kết hợp để tạo thành sản phẩm NaOH, và H + tạo ra hydro trong quá trình điện phân ở cực âm.