Kalvoelektrolyysikennon elektrolyyttisen reaktion perusperiaate on muuntaa sähköenergia kemialliseksi energiaksi ja elektrolysoitua suolavesiä NaOH: n, CL2: n ja H2: n tuottamiseksi yllä olevan kuvan mukaisesti. Solun anodikammiossa (kuvan oikealla puolella) suolavesi ionisoidaan Na+: ksi ja Cl- solussa, jossa Na+ siirtyy katodikammioon (kuvan vasen puoli) selektiivisen ionisen kalvon kautta varaustoimenpiteen alla. Alempi Cl- tuottaa kloorikaasua anodisen elektrolyysin alla. Katodikammion H2O-ionisaatiosta tulee H+ ja OH-, jossa OH- on estänyt katodikammion ja Na+: n selektiivinen kationikembraani anodikammiosta yhdistetään tuotteen NaOH: n muodostamiseksi, ja H+ tuottaa vetyä katodisen elektrolyysin alla.