Основни принцип електролитичке реакције мембранске електролизне ћелије је претварање електричне енергије у хемијску енергију и електролиза сланог раствора да би се произвели NaOH, Cl2 и H2, као што је приказано на горњој слици. У анодној комори ћелије (на десној страни слике), слани раствор се јонизује у Na+ и Cl.^-у ћелији, где Na+ мигрира у катодну комору (лева страна слике) кроз селективну јонску мембрану под дејством наелектрисања. Доњи Cl^-генерише хлорни гас током анодне електролизе. Јонизација H2O у катодној комори постаје H+ и OH-, где је OH- блокиран селективном катјонском мембраном у катодној комори, а Na+ из анодне коморе се комбинује да би се формирао производ NaOH, а H+ генерише водоник током катодне електролизе.