झिल्ली इलेक्ट्रोलिसिस सेल की इलेक्ट्रोलाइटिक प्रतिक्रिया का मूल सिद्धांत विद्युत ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करना है और NaOH, CL2 और H2 का उत्पादन करने के लिए इलेक्ट्रोलाइज नमकीन है जैसा कि उपरोक्त चित्र में दिखाया गया है। सेल के एनोड चैम्बर में (चित्र के दाईं ओर), ब्राइन को सेल में ना+ और सीएल में आयनित किया जाता है, जिसमें ना+ चार्ज की कार्रवाई के तहत एक चयनात्मक आयनिक झिल्ली के माध्यम से कैथोड कक्ष (चित्र के बाईं ओर) में माइग्रेट होता है। निचला सीएल- एनोडिक इलेक्ट्रोलिसिस के तहत क्लोरीन गैस उत्पन्न करता है। कैथोड चैंबर में H2O आयनीकरण H+ और OH- हो जाता है, जिसमें OH- कैथोड चैंबर में एक चयनात्मक उद्धरण झिल्ली द्वारा अवरुद्ध होता है और एनोड चैंबर से Na+ को उत्पाद NaOH बनाने के लिए जोड़ा जाता है, और H+ कैथोडिक इलेक्ट्रोलिसिस के तहत हाइड्रोजन उत्पन्न करता है।