El principi bàsic de la reacció electrolítica de la cèl·lula d’electròlisi de la membrana és convertir l’energia elèctrica en energia química i la salmorra d’electròlid per produir NaOH, CL2 i H2 com es mostra a la imatge anterior. A la cambra d'ànodes de la cèl·lula (a la part dreta de la imatge), la salmorra es ionitza en Na+ i Cl- a la cèl·lula, en què Na+ migra a la cambra del càtode (costat esquerre de la imatge) a través d'una membrana iònica selectiva sota l'acció de càrrega. El CL-Genera inferior genera gas de clor sota electròlisi anòdica. La ionització de H2O a la cambra del càtode es converteix en H+ i OH-, en què OH- està bloquejada per una membrana de catió selectiva a la cambra del càtode i Na+ de la cambra d'anodes es combina per formar NaOH del producte i H+ genera hidrogen sota electròlica catòdica.