Основниот принцип на електролитската реакција на мембранската електролизна ќелија е претворање на електричната енергија во хемиска енергија и електролизирање на саламурата за да се произведат NaOH, Cl2 и H2 како што е прикажано на горната слика. Во анодната комора на ќелијата (од десната страна на сликата), саламурата се јонизира во Na+ и Cl- во ќелијата, при што Na+ мигрира во катодната комора (лева страна на сликата) преку селективна јонска мембрана под дејство на полнеж. Долниот Cl- генерира хлорен гас при анодна електролиза. Јонизацијата на H2O во катодната комора станува H+ и OH-, при што OH- е блокиран од селективна катјонска мембрана во катодната комора и Na+ од анодната комора се комбинира за да формира производ NaOH, а H+ генерира водород при катодна електролиза.