Når HCl opløses i vand, opløses det i H+ og Cl-ioner. Disse ioner kan bevæge sig frit i opløsningen, og de kan bære en elektrisk strøm. Når en elektrisk strøm ledes gennem en opløsning af HCl, tiltrækkes H+-ionerne til den negative elektrode (katode), hvor de aflades og danner brintgas. Cl-ionerne tiltrækkes af den positive elektrode (anode), hvor de aflades og danner klorgas.
Den overordnede reaktion for elektrolyse af HCl er:
2HCl(vandig) → H2(g) + Cl2(g)