Асноўны прынцып электралітычнай рэакцыі мембраннай электролізнай ячэйкі заключаецца ў пераўтварэнні электрычнай энергіі ў хімічную і электралізе расола для атрымання NaOH, Cl2 і H2, як паказана на малюнку вышэй. У аноднай камеры ячэйкі (справа на малюнку) расол іянізуецца на Na+ і Cl-, прычым Na+ мігруе ў катодную камеру (левая частка малюнка) праз селектыўную іонную мембрану пад дзеяннем зарада. Ніжні Cl- пры анодным электролізе генеруе газападобны хлор. Іанізацыя H2O ў катоднай камеры ператвараецца ў H+ і OH-, прычым OH- блакуецца селектыўнай катыённай мембранай у катоднай камеры, а Na+ з аноднай камеры злучаецца з утварэннем прадукту NaOH, а H+ пры катодным электролізе генеруе вадарод.