При электролизе электрическая энергия превращается в химическую
На аноде протекает процесс окисления, на катоде – процесс восстановления как и в гальваническом элементе:
Где Ox– окисленная форма вещества; Red – восстановленная форма
Электролиз начинается при определенной разности потенциалов, называемой потенциалом разложения
Первичные процессы при электролизе протекают в пределах двойного электрического слоя (на электродах)
Вторичные процессы – в объеме электролита между продуктами электролиза
Электролиз расплавов и водных растворов
На катоде в первую очередь восстанавливаются более сильные окислители, имеющие более высокие потенциалы
Последовательность катодных процессов:
· в первую очередь восстанавливаются катионы металлов, имеющие электродный потенциал положительнее водородного в порядке уменьшения потенциала: 
( 
), 
( 
), 
( 
· катионы 
( 
) и металлов, электродные потенциалы которых отрицательнее потенциала алюминия, не восстанавливаются из водных растворов; в этом случае на катоде восстанавливаются молекулы воды или ионы 
в кислой среде
· при электролизе водных растворов солей металлов, электродные потенциалы которых находятся между потенциалами алюминия и водорода, на катоде выделяются совместно как металлы, так и водород
На аноде вначале окисляются более сильные восстановители, имеющие наинизшие электродные потенциалы
Последовательность анодных процессов при использовании инертных электродов (платина, графит и др.):
· в первую очередь окисляются анионы бескислородных кислот в порядке возрастания их потенциалов:
), 
), 
)
· при электролизе водных растворов, содержащих анионы кислородосодержащих кислот ( 
, 
, 
, 
), на аноде окисляются молекулы воды с выделением кислорода
, 
· в щелочных растворах окисляются гидроксид-ионы с выделением кислорода
, 
Электролиз расплавов протекает при высоких температурах (порядка 8000С) в электролизерах с инертными электродами
Пример: рассмотрим электролиз расплава хлорида натрия
Схематически процесс можно представить следующей схемой:
Аналогично протекает электролиз расплавов всех галогенидов и гидридов щелочных и щелочноземельных металлов
При электролизе водных растворов необходимо учитывать:
Электролиз водного раствора хлорида натрия с инертными электродами
На катоде:
;
На аноде:
Суммарная реакция: 
Суммарная реакция, протекающая в электролизере в молекулярной форме:
