Основним принципом електролітичної реакції мембранного електролізера є перетворення електричної енергії в хімічну енергію та електроліз розсолу для отримання NaOH, Cl2 і H2, як показано на зображенні вище. В анодній камері комірки (праворуч на малюнку) розсіл іонізується до Na+ і Cl^-в комірці, де Na+ під дією заряду мігрує до катодної камери (ліва сторона зображення) через селективну іонну мембрану. Нижній Кл^-генерує газоподібний хлор під час анодного електролізу. Іонізація H2O в катодній камері стає H+ і OH-, де OH- блокується селективною катіонною мембраною в катодній камері, а Na+ з анодної камери поєднується з утворенням продукту NaOH, а H+ генерує водень під час катодного електролізу.