Základným princípom elektrolytickej reakcie membránového elektrolyzačného článku je premena elektrickej energie na chemickú energiu a elektrolýza soľanky za vzniku NaOH, Cl2 a H2, ako je znázornené na obrázku vyššie. V anódovej komore článku (na pravej strane obrázku) sa soľanka v článku ionizuje na Na+ a Cl-, pričom Na+ migruje do katódovej komory (ľavá strana obrázku) cez selektívnu iónovú membránu pod žaloba. Nižší Cl- generuje plynný chlór pod anodickou elektrolýzou. Ionizácia H2O v katódovej komore sa mení na H+ a OH-, pričom OH- je blokovaný selektívnou katiónovou membránou v katódovej komore a Na+ z anódovej komory sa spája za vzniku produktu NaOH a H+ generuje vodík pod katódovou elektrolýzou.