Den elektrolytiska processen används vanligtvis för att förädla ämnen som metaller eller för att extrahera material från en lösning. Det finns tre huvudkomponenter som krävs för varje elektrolytisk process, som är elektricitet, ett ämne som innehåller fria joner och två föremål för att fungera som elektroder. Närvaron av en elektrisk ström som flyter genom elektrolyten kan orsaka en kemisk reaktion som annars inte skulle inträffa spontant. Vid raffinering av metaller får atomer från ett orent ämne att överföras till en ren katod på grund av strömmen av elektricitet. Den elektrolytiska processen kan också användas för att extrahera ämnen, som att raffinera väte ur vatten.
För att använda elektrolys för att förädla metall kommer båda elektroderna vanligtvis att vara gjorda av det materialet. En oren malm eller legering kan användas för anoden, och katoden är gjord av den rena formen. Elektrolyten kommer också att innehålla samma metall i form av fria joner som hålls i lösning. När en elektrisk ström appliceras på elektroderna kan den flyta mellan dem genom elektrolyten. Detta kommer att tendera att få joner från lösningen att fästa vid motsvarande elektrod, beroende på om de är positivt eller negativt laddade, vilket resulterar i att rena metallatomer samlas på katoden.
Den elektrolytiska processen kan också användas för att plätera en metall med en annan eller för dekorativ etsning. Dessa användningar av processen är mycket lika raffineringsmetoden, även om beläggning av en metall med en annan kallas galvanisering. Användningen av den elektrolytiska processen för etsning använder vanligtvis akryl och andra ämnen för att belägga metallen, och kallas ibland för elektroetsning.
Gaser, såsom väte, kan också raffineras med hjälp av den elektrolytiska processen. Vatten är kemiskt sammansatt av väte och syre, och en elektrisk ström kan användas för att dela upp det i dessa komponenter. Anoden och katoden är gjorda av samma ämne, vanligtvis rostfritt stål eller annan inert metall.
När ström appliceras på elektroder nedsänkta i vatten, kommer den att tendera att sönderfalla till syre nära anoden och väte vid katoden. Genom att placera uppsamlingskärl vid lämplig elektrod kan rent syre eller väte samlas upp. Eftersom rent vatten tenderar att genomgå en begränsad mängd självjonisering, kan förekomsten av fria joner vara låg och processen tenderar att gå långsamt. På grund av detta samlas väte inte ofta upp i den elektrolytiska processen i industriell skala.