V elektrolitski celici se električna energija uporablja, da povzroči kemično reakcijo. Dve kovinski komponenti, imenovani elektrodi, sta običajno potopljeni v tekočino, kot je voda. Vsaka celica ima običajno eno elektrodo, imenovano katoda, ki ima negativen električni naboj, in anodo, ki ima pozitiven naboj. Kemična reakcija, ki poteka v elektrolitski celici, se imenuje elektroliza, kar pomeni, da se snov razgradi. Če je voda raztopina, se bo razdelila na vodik in kisik, ko delci tečejo od pozitivne anode do negativne katode.
Industrijski in komercialni objekti včasih uporabljajo elektrolitsko celico za pridobivanje kisika in vodikovega plina iz vode. Celica se lahko uporablja tudi za nanašanje ene kovine na drugo med galvanizacijo. Baterije za ponovno polnjenje, kot so nikelj-kovinsko-hidridne ali svinčeve baterije, se pogosto obnašajo kot elektrolitske celice. Zaloge energije se lahko v teh vrstah baterij ustvarijo s postopkom pretvorbe električne energije v kemično energijo.
Baterije so običajno voltaične celice, ki uporabljajo kemično energijo in jo pretvarjajo v električno. Voltaična celica se imenuje tudi galvanska celica in na splošno uporablja isto kovino za vsako elektrodo. Po drugi strani pa elektrolitske celice običajno uporabljajo eno kovino za pozitivno elektrodo in drugo kovino za drugo. Ti morajo biti tudi v isti raztopini, da se reakcija zgodi. Galvanske celice so lahko sestavljene iz dveh ločenih celic s povezavo, imenovano solni most, ki premika nabite delce, imenovane ioni, z ene strani na drugo.
Elektrolitsko celico lahko napaja baterija, z žicami, priključenimi na vsako elektrodo, da tvorijo električni tokokrog. Eno celico je mogoče povezati tudi z drugo, vendar vsaka na splošno potrebuje drugačno napetost, da se lahko zgodi kaj bistvenega. Elektrolizna celica, ki ima višjo napetost, se običajno izprazni v tem vezju. Nastane voltaična celica, medtem ko se celica z nižjo napetostjo lahko napolni. To je značilno za elektrolitsko celico.
Voda se z elektrolitsko celico pogosto razgradi v pline, sestavljene iz njenih molekularnih komponent. Druga uporabljena spojina je natrijev klorid, ki se lahko razgradi v plinast klor in natrijeve ione; ti se običajno kombinirajo z elektroni, ki se sprostijo iz katode. Ko se ioni in elektrode združijo, se na katodi odloži kovinski natrij. Elektrolitske celice se pogosto uporabljajo za rafiniranje kovin in so na splošno del čiščenja aluminija, svinca, cinka in bakra.