მემბრანული ელექტროლიზის უჯრედის ელექტროლიტური რეაქციის ძირითადი პრინციპია ელექტრო ენერგიის გადაქცევა ქიმიურ ენერგიად და მარილწყალში ელექტროლიზება NaOH, Cl2 და H2 წარმოებისთვის, როგორც ეს ნაჩვენებია ზემოთ სურათზე.უჯრედის ანოდის კამერაში (სურათის მარჯვენა მხარეს) მარილწყალი იონიზებულია Na+ და Cl-ად.^-უჯრედში, სადაც Na+ გადადის კათოდის კამერაში (სურათის მარცხენა მხარე) შერჩევითი იონური მემბრანის მეშვეობით მუხტის მოქმედებით.ქვედა Cl^-ანოდური ელექტროლიზის ქვეშ წარმოქმნის ქლორის გაზს.H2O იონიზაცია კათოდის კამერაში ხდება H+ და OH-, სადაც OH- იბლოკება შერჩევითი კათიონის მემბრანით კათოდის კამერაში და Na+ ანოდის პალატადან გაერთიანებულია NaOH პროდუქტად, ხოლო H+ წარმოქმნის წყალბადს კათოდური ელექტროლიზის ქვეშ.