પટલ ઇલેક્ટ્રોલિસિસ સેલની ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક પ્રતિક્રિયાના મૂળ સિદ્ધાંત ઇલેક્ટ્રિક energy ર્જાને રાસાયણિક energy ર્જા અને ઇલેક્ટ્રોલાઇઝ બ્રિનમાં નાઓએચ, સીએલ 2 અને એચ 2 બનાવવા માટે રૂપાંતરિત કરવાનું છે જેમ કે ઉપરોક્ત ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે. કોષના એનોડ ચેમ્બરમાં (ચિત્રની જમણી બાજુએ), દરિયામાં ના+ અને સીએલમાં આયનોઇઝ્ડ કરવામાં આવે છે, જેમાં ના+ ચાર્જની ક્રિયા હેઠળ પસંદગીયુક્ત આયનીય પટલ દ્વારા કેથોડ ચેમ્બર (ચિત્રની ડાબી બાજુ) માં સ્થાનાંતરિત થાય છે. નીચલા સીએલ- એનોડિક ઇલેક્ટ્રોલિસિસ હેઠળ ક્લોરિન ગેસ ઉત્પન્ન કરે છે. કેથોડ ચેમ્બરમાં એચ 2 ઓ આયનીકરણ એચ+ અને ઓએચ- બને છે, જેમાં કેથોડ ચેમ્બરમાં પસંદગીયુક્ત કેશન મેમ્બ્રેન દ્વારા ઓએચ- અવરોધિત છે અને એનોડ ચેમ્બરમાંથી એનએ+ ને ઉત્પાદન નાઓએચની રચના માટે જોડવામાં આવે છે, અને એચ+ કેથોડિક ઇલેક્ટ્રોલિસિસ હેઠળ હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરે છે.