Рівноважний потенціал розряду іонів хлору при концентрації хлориду натрію в розчині 4,6 г-екв/літр :
Значить на аноді з малою перенапругою в першу чергу має розряжатися кисень, але на графітових анодах перенапруга кисню набагато вища за перенапругу хлору і через це на них в основному буде проходити розряд хлорид-іонів з виділенням газоподібного хлору по реакціі (а).
Виділення хлору полегшується при збільшенні концентрації хлористого натрію в розчині внаслідок зменшення при цьому величини рівноважного потенціалу. Це є однією із причин використання при електролізі концентрованних розчинів хлористого натрію, які мають концентрацію по хлориду натрію 310-315 г/літр.
На катоді в лужному розчині проходить розряд молекул води по рівнянню:
Н2О + е = Н+ + ОН- (в)
Атоми водню після рекомбінації виділяються у молекулярному виді:
2Н ——–> Н2 (г)
Розряд іонів натрію із водних розчинів на твердому катоді неможливий внаслідок більш високого потенціалу розряду в порівнянні з воднем, а гідроксильні іони, які залишаються в розчині, утворюють з іонами натрію луг – ідкий натр.