Das Grundprinzip der elektrolytischen Reaktion einer Membranelektrolysezelle besteht darin, elektrische Energie in chemische Energie umzuwandeln und Sole zu elektrolysieren, um NaOH, Cl2 und H2 zu erzeugen, wie im obigen Bild gezeigt. Im Anodenraum der Zelle (rechts im Bild) wird die Sole zu Na+ und Cl ionisiert^-in der Zelle, wobei Na+ unter Ladungseinwirkung durch eine selektive Ionenmembran in die Kathodenkammer (linke Seite des Bildes) wandert. Der untere Cl^-erzeugt Chlorgas durch anodische Elektrolyse. Die H2O-Ionisierung in der Kathodenkammer wird zu H+ und OH-, wobei OH- durch eine selektive Kationenmembran in der Kathodenkammer blockiert wird und Na+ aus der Anodenkammer kombiniert wird, um das Produkt NaOH zu bilden, und H+ erzeugt Wasserstoff unter kathodischer Elektrolyse.