L'elettrolisi ha una vasta gamma di applicazioni tra cui produzione di idrogeno, produzione di acqua pesante e sintesi di composti come idrossido di potassio e idrossido di sodio. Viene anche usato per ottenere metalli come sodio, magnesio, potassio e alluminio. L'elettrolisi viene utilizzata per la produzione di fluoro e cloro.
L'elettrolisi è l'uso di corrente elettrica per eccitare una reazione non spontanea. È usato per separare le sostanze da fonti naturali, compresi i minerali, come la rimozione dell'alluminio dalla bauxite, un minerale di alluminio. L'elettrolisi viene utilizzata per affinare i metalli estraendo le impurità dai metalli grezzi. La raffinazione elettrolitica del rame purifica il rame per applicazioni elettriche. Il rame estratto dal suo minerale, denominato rame blister, è solitamente puro dal 98 al 99%, ma può essere raffinato elettroliticamente al 99,95% puro.
L'elettrolisi si applica anche nella galvanoplastica, il processo di rivestimento di un metallo inferiore con uno superiore. La placcatura elettrolitica protegge il metallo inferiore dalla corrosione e lo rende più piacevole in apparenza.
Un'altra importante applicazione dell'elettrolisi è l'elettroformatura, la riproduzione di oggetti mediante elettrodeposizione su una specie di stampo. L'elettroformatura viene utilizzata nella riproduzione dei dadi dei dischi grammofonici. L'elettrolisi viene utilizzata per sintetizzare il permanganato di potassio e il piombo bianco, attraverso un processo chiamato elettrosintesi.
