Kalvoelektrolyysikennon elektrolyyttisen reaktion perusperiaate on muuttaa sähköenergia kemialliseksi energiaksi ja elektrolysoida suolaliuosta NaOH:n, Cl2:n ja H2:n tuottamiseksi, kuten yllä olevassa kuvassa näkyy. Kennon anodikammiossa (kuvan oikealla puolella) suolaliuos ionisoituu Na+:ksi ja Cl:ksi^-solussa, jossa Na+ kulkeutuu katodikammioon (kuvan vasen puoli) selektiivisen ionikalvon läpi varauksen vaikutuksesta. Alempi Cl^-tuottaa kloorikaasua anodisessa elektrolyysissä. H2O-ionisaatio katodikammiossa muuttuu H+:ksi ja OH-:ksi, jolloin katodikammiossa oleva selektiivinen kationikalvo estää OH-:n ja anodikammiosta tuleva Na+ yhdistetään muodostaen tuotetta NaOH, ja H+ kehittää vetyä katodisessa elektrolyysissä.