Τα ιόντα υδρογόνου αντιδρούν με ηλεκτρόνια που δίνονται από την κάθοδο (- φορτισμένο ηλεκτρόδιο), σχηματίζοντας Η2, μοριακό Υδρογόνο. Τα ιόντα υδροξειδίου παραμένουν, καθιστώντας το νερό πιο αλκαλικό γύρω από την κάθοδο.
Αντίθετα, κοντά στην άνοδο (+ φορτισμένο ηλεκτρόδιο), τα ιόντα υδροξειδίου δίνουν ηλεκτρόνια στην άνοδο, σχηματίζοντας τελικά Ο2 (οξυγόνο). Τα ιόντα υδρογόνου παραμένουν, καθιστώντας το νερό πιο όξινο γύρω από την άνοδο.