막 전기분해 전지의 전기분해 반응의 기본 원리는 위 그림과 같이 전기 에너지를 화학 에너지로 변환하고 염수를 전기분해하여 NaOH, Cl2, H2를 생성하는 것입니다. 전지의 양극실(그림 오른쪽)에서 염수는 전지 내에서 Na+와 Cl-로 이온화되고, 이때 Na+는 전하의 작용으로 선택적인 이온막을 통해 음극실(그림 왼쪽)로 이동합니다. 아래쪽 Cl-는 양극 전기분해에서 염소 가스를 생성합니다. 음극실에서 H2O 이온화는 H+와 OH-가 되는데, 이때 OH-는 음극실의 선택적인 양이온막에 의해 차단되고 양극실의 Na+는 결합하여 생성물인 NaOH를 형성하고, H+는 음극 전기분해에서 수소를 생성합니다.