मेम्ब्रेन इलेक्ट्रोलाइसिस सेलको इलेक्ट्रोलाइटिक प्रतिक्रियाको आधारभूत सिद्धान्त भनेको माथिको चित्रमा देखाइए अनुसार विद्युत ऊर्जालाई रासायनिक ऊर्जामा र इलेक्ट्रोलाइट ब्राइनलाई NaOH, Cl2 र H2 उत्पादन गर्नमा रूपान्तरण गर्नु हो।कोशिकाको एनोड चेम्बरमा (तस्विरको दायाँ छेउमा), ब्राइनलाई Na+ र Cl मा आयनाइज गरिएको छ।^-कक्षमा, जहाँ Na+ चार्जको कार्य अन्तर्गत चयनात्मक आयनिक झिल्ली मार्फत क्याथोड च्याम्बर (तस्वीरको बायाँ छेउ) मा माइग्रेट हुन्छ।तल्लो Cl^-एनोडिक इलेक्ट्रोलाइसिस अन्तर्गत क्लोरीन ग्याँस उत्पन्न गर्दछ।क्याथोड च्याम्बरमा H2O आयनीकरण H+ र OH- हुन्छ, जसमा OH- क्याथोड च्याम्बरमा चयनात्मक क्यासन झिल्लीद्वारा अवरुद्ध हुन्छ र एनोड चेम्बरबाट Na+ उत्पादन NaOH बनाउनको लागि जोडिन्छ, र H+ क्याथोडिक इलेक्ट्रोलाइसिस अन्तर्गत हाइड्रोजन उत्पन्न गर्दछ।