Het basisprincipe van de elektrolytische reactie in een membraanelektrolysecel is het omzetten van elektrische energie in chemische energie en het elektrolyseren van pekel om NaOH, Cl₂ en H₂ te produceren, zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding. In de anodekamer van de cel (rechts op de afbeelding) wordt de pekel geïoniseerd tot Na₂ en Cl₂.^-in de cel, waarbij Na+ onder invloed van lading via een selectief ionenmembraan naar de kathodekamer (linkerkant van de afbeelding) migreert. De lagere Cl^-Genereert chloorgas tijdens anodische elektrolyse. De H₂O-ionisatie in de kathodekamer wordt omgezet in H+ en OH₂, waarbij OH₂ wordt geblokkeerd door een selectief kationmembraan in de kathodekamer en Na₂ uit de anodekamer wordt gecombineerd tot het product NaOH, en H₂ waterstof genereert tijdens kathodische elektrolyse.