Мембраналық электролиздік элементтің электролиттік реакциясының негізгі принципі электр энергиясын химиялық энергияға айналдыру және жоғарыдағы суретте көрсетілгендей NaOH, Cl2 және H2 алу үшін тұзды ерітіндіні электролиздеу болып табылады.Жасушаның анодтық камерасында (суреттің оң жағында) тұзды ерітінді Na+ және Cl иондалады.^-жасушада, онда Na+ заряд әсерінен селективті иондық мембрана арқылы катодты камераға (суреттің сол жағы) ауысады.Төменгі Cl^-анодты электролиз кезінде хлор газын түзеді.Катод камерасындағы H2O иондануы H+ және OH- болады, мұнда OH- катодты камерадағы селективті катионды мембранамен блокталады және анодтық камерадан Na+ қосылып, NaOH өнімін түзеді, ал H+ катодтық электролиз кезінде сутегін түзеді.