Bei der Elektrolyse werden flüssige Verbindungen durch die Zuführung von Gleichstrom elektrochemisch aufgespalten. Es findet eine chemische Reaktion statt mit der die flüssigen Verbindungen, das Elektrolyt, in ihre Bestandteile zerlegt werden.
Elektrolysen finden in einer galvanischen Zelle statt in dem sich das Elektrolyt und zwei Elektroden, nämlich die Kathode und die Anode, befinden, und eine Trennwand, durch die die Ionen passieren können. Die Trennwand sorgt dafür, dass sich die bei der Elektrolyse entstandenen Gase nicht vermischen. An die Anode wird die positive Gleichspannung gelegt, an die Kathode die negative. Bei der entstehenden Reaktion, die sich Redoxreaktion nennt, wird die Flüssigkeit ionisiert. Durch das kathodenseitige Zuführen von Elektronen entstehen im Flüssigkeitsbereich der Kathode Anionen und damit ein Elektronenüberschuss, und anodenseitig Kationen und ein Elektronenmangel. Ab einer bestimmten Gleichspannung zersetzt sich das Elektrolyt.
Eine der bekanntesten Elektrolysen ist die von Wasser in die Bestandteile Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O).