水電解的現象：1、電極上有氣泡產生；2、負極上氣體體積約為正極上氣體體積的2倍；3、負極上氣體能燃燒，發出藍紫色火焰并產生無色液體，正極上氣體能使帶火星的木條復燃。水電解的基本原理是水被直流電力轉換成氣態的氫和氧，也就是燃料電池逆過程。
水由氫、氧兩種元素組成，水通電生成氫氣、氧氣，正極產生的是氧氣，負極產生的是氫氣。化學反應前后，元素種類不變，在化學變化中，分子可分成原子，而原子不可分，可構成新的分子。
電解離子水是以電解方式使水之pH值與氧化還原電位改變，并分解產生O2及H2。一般來說，能讓自由能增加的化學反應是不存在的。因此水在自然狀態下不可能分解產生O2及H2，但是若在水中加入陰極、陽極，通上電流，即能比照法拉第定律發生電解反應。
陰極和陽極表面生成氫與氧后，電極四周的水，便會傾向酸性和堿性，氧化還原電位亦隨之改變。在兩極之間插入能限制水移轉的多孔性半透膜，或能讓陰陽離子有選擇性通過的陰陽離子半透膜，即能自陽極收集氫離子濃度高且具氧化力的酸性水，自陰極收集氫氧離子濃度高具還原力的堿性水。
