Het basisprincipe van elektrolytische reactie van membraanelektrolysecel is om elektrische energie om te zetten in chemische energie en elektrolyze pekel om NaOH, CL2 en H2 te produceren zoals getoond in het bovenstaande beeld. In de anodekamer van de cel (aan de rechterkant van de afbeelding) wordt de pekel geïoniseerd in Na+ en Cl- in de cel, waarbij Na+ migreert naar de kathodekamer (linkerkant van de afbeelding) door een selectief ionisch membraan onder de leiding. De onderste Cl- genereert chloorgas onder anodische elektrolyse. De H2O-ionisatie in de kathodekamer wordt H+ en OH-, waarbij OH- wordt geblokkeerd door een selectief kationmembraan in de kathodekamer en Na+ uit de anodekamer wordt gecombineerd om product NaOH te vormen, en H+ genereert waterstof onder kathodische elektrolyse.