El principio básico de la reacción electrolítica de la celda de electrólisis de la membrana es convertir la energía eléctrica en energía química y salmuera electrolizada para producir NaOH, CL2 y H2 como se muestra en la imagen anterior. En la cámara del ánodo de la célula (en el lado derecho de la imagen), la salmuera se ioniza en Na+ y Cl-en la célula, en el que Na+ migra a la cámara del cátodo (lado izquierdo de la imagen) a través de una membrana iónica selectiva bajo la acción de carga. El CL inferior genera gas de cloro bajo electrólisis anódica. La ionización de H2O en la cámara del cátodo se convierte en H+ y OH-, en el que OH- está bloqueado por una membrana catiónica selectiva en la cámara del cátodo y Na+ de la cámara del ánodo se combina para formar NaOH del producto, y H+ genera hidrógeno bajo electrólisis catódica.