Elektrolizės elemente elektros energija naudojama cheminei reakcijai sukelti. Du metaliniai komponentai, vadinami elektrodais, paprastai panardinami į skystį, pavyzdžiui, vandenį. Kiekvienas elementas paprastai turi vieną elektrodą, vadinamą katodu, kuris turi neigiamą elektros krūvį, ir anodą, kuris turi teigiamą krūvį. Elektrolizės elemente vykstanti cheminė reakcija vadinama elektrolize, o tai reiškia, kad medžiaga suskaidoma. Jei tirpalas yra vanduo, dalelėms tekant iš teigiamo anodo į neigiamą katodą, jis suskils į vandenilio ir deguonies dujas.
Pramoniniuose ir komerciniuose įrenginiuose kartais naudojamas elektrolitinis elementas deguonies ir vandenilio dujoms iš vandens išgauti. Ląstelė taip pat gali būti naudojama vieno metalo nusodinimui ant kito galvanizavimo metu. Įkraunamos baterijos, tokios kaip nikelio metalo hidrido arba švino rūgšties akumuliatoriai, dažnai elgiasi kaip elektrolitiniai elementai. Energijos atsargos gali būti kaupiamos šių tipų baterijose, paverčiant elektros energiją chemine energija.
Baterijos paprastai yra įtampos elementai, kurie naudoja cheminę energiją ir paverčia ją elektra. Voltacinis elementas taip pat vadinamas galvaniniu elementu ir paprastai kiekvienam elektrodui naudoja tą patį metalą. Kita vertus, elektrolitinėse ląstelėse teigiamam elektrodui paprastai naudojamas vienas metalas, o kitam – kitas metalas. Jie taip pat turi būti tame pačiame tirpale, kad įvyktų reakcija. Galvanines ląsteles gali sudaryti dvi atskiros ląstelės su grandimi, vadinamu druskos tilteliu, kuris perkelia įkrautas daleles, vadinamas jonais, iš vienos pusės į kitą.
Elektrolitinis elementas gali būti maitinamas iš baterijos, prie kiekvieno elektrodo prijungus laidus, kad susidarytų elektros grandinė. Vieną elementą taip pat galima prijungti prie kito, tačiau kiekvienam iš jų paprastai reikia skirtingos įtampos, kad įvyktų kas nors esminio. Elektrolizės elementas, kurio įtampa yra aukštesnė, paprastai išsikrauna šioje grandinėje. Sukuriamas voltinis elementas, o žemesnės įtampos elementas gali įkrauti. Tai būdinga elektrolitiniam elementui.
Vanduo dažnai suskaidomas į dujas, sudarytas iš jo molekulinių komponentų, naudojant elektrolitinį elementą. Kitas naudojamas junginys yra natrio chloridas, kuris gali būti suskaidytas į chloro dujas ir natrio jonus; jie dažniausiai jungiasi su elektronais, išsiskiriančiais iš katodo. Natrio metalas nusėda ant katodo, kai jonai ir elektrodai susijungia. Elektrolitiniai elementai dažnai naudojami metalų valymui ir dažniausiai yra aliuminio, švino, cinko, taip pat vario valymo dalis.