La baza principo de la elektroliza reakcio de membrana elektroliza ĉelo estas konverti elektran energion en kemian energion kaj elektrolizi salan akvon por produkti NaOH, Cl2 kaj H2, kiel montrite en la supra bildo. En la anoda ĉambro de la ĉelo (dekstre de la bildo), la sala akvo estas jonigita en Na+ kaj Cl- en la ĉelo, kie Na+ migras al la katoda ĉambro (maldekstre de la bildo) tra selektiva jona membrano sub la ago de ŝargo. La pli malalta Cl- generas kloran gason sub anoda elektrolizo. La H2O-jonigo en la katoda ĉambro fariĝas H+ kaj OH-, kie OH- estas blokita de selektiva katjona membrano en la katoda ĉambro kaj Na+ el la anoda ĉambro estas kombinita por formi la produkton NaOH, kaj H+ generas hidrogenon sub katoda elektrolizo.