电解离子水是以电解方式使水之pH值与氧化还原电位改变，并分解产生O2及H2。一般来说，能让自由能增加的化学反应是不存在的。因此水在自然状态下不可能分解产生O2及H2，但是若在水中加入阴极、阳极，通上电流，即能比照法拉第定律发生电解反应。阳极的材料通常以不易溶解的白金或石墨比较妥当。在阳极及阴极的氧化还原反应如下：
2H2O+2e-=2OH-+H2具还原力之碱性离子水
E0=0-0.0591pH
H2O=2H++1/2O2+2e-具氧化力之酸性离子水
E0=1.228-0.0591pH
阴极和阳极表面生成氢与氧后，电极四周的水，便会倾向酸性和碱性，氧化还原电位亦随之改变。在两极之间插入能限制水移转的多孔性半透膜，或能让阴阳离子有选择性通过的阴阳离子半透膜，即能自阳极收集氢离子浓度高且具氧化力的酸性水，自阴极收集氢氧离子浓度高具还原力的碱性水。
