Elektrolyysissä sähköllä saadaan aikaan hapetus-pelkistysreaktioita. Jännitelähde voi olla paristo, akku tai verkkovirtaa käyttävä sähkölaite. Elektrodina käytetään jotain sähköä johtavaa materiaalia, kuten grafiittia tai metallia. Elektrodit voivat olla keskenään samaa ainetta tai eri ainetta. Olennaista on, että ulkoisen energian ansiosta liuoksessa saadaan tapahtumaan reaktioita, jotka eivät muuten tapahtuisi.

Elektrolyysilaitteistossa elektrodit on kytketty jännitelähteeseen, jonka syöttämien elektronien avulla pakotetaan kemialliset reaktiot tapahtumaan. Toinen elektrodeista kytketään positiviiseen napaan, toinen negatiiviseen. Positiiviseen napaan kytketty elektrodi varautuu positiivisesti, ja negatiiviseen napaan kytketty negatiivisesti. Liuoksessa olevat ionit liikkuvat sille elektrodille, jolla on erimerkkinen varaus kuin ionilla itsellään. Liikkeen saa aikaiseksi sähköinen vetovoima.

Kun positiivisesti varautunut ioni kohtaa negatiivisesti varautuneen elektrodin pinnan, se vastaanottaa elektroneja ja pelkistyy. Kun negatiivisesti varautunut ioni kohtaa positiivisesti varautuneen elektrodin pinnan, se luovuttaa elektroneja ja hapettuu. Esimerkiksi kuparikloridin (CuCl₂) vesiliuosta elektrolysoitaessa kupari pelkistyy katodilla elektrodin pintaan metallisena kuparina. Anodilla kloridi-ionit (Cl^-) luovuttavat elektronin elektrodille ja hapettuvat kloorikaasuksi (Cl₂).

Kuparikloridin elektrolyysi