Elektroliser membran pertukaran ion berbeda dengan elektroliser tanpa diafragma dengan memasukkan membran pertukaran ion antara anoda dan katoda. Jenis membran dipilih berdasarkan bahan yang berbeda yang cocok untuk berbagai aplikasi dan lingkungan operasi. Awalnya diterapkan dalam industri klor-alkali, elektroliser membran pertukaran ion dalam beberapa tahun terakhir telah diadopsi di bidang lain, seperti pengolahan air, elektrosintesis organik, produksi hidrogen industri, elektrolisis natrium klorida untuk menghasilkan disinfektan berbasis klorin, dan pemulihan asam-basa melalui elektrolisis larutan.