När HCl löses i vatten dissocierar den till H+ och Cl-joner. Dessa joner är fria att röra sig i lösningen, och de kan bära en elektrisk ström. När en elektrisk ström passerar genom en lösning av HCl, attraheras H+-jonerna till den negativa elektroden (katoden), där de urladdas och bildar vätgas. Cl-jonerna attraheras till den positiva elektroden (anoden), där de urladdas och bildar klorgas.
Den övergripande reaktionen för elektrolys av HCl är:
2HCl(aq) → H2(g) + Cl2(g)