雙極膜是由陽膜層和陰膜層復合而成，有些在兩個荷電層之間，還有催化層。當陰膜層朝著陽極，陽膜層朝著陰極，在電場中施加電壓時，中間層的電解質離子就會向主體溶液遷移，當所有的電解質離子遷移耗盡后，電流就必須由H+和OH-來負載完成，并通過中間過渡區(qū)的水解離得到補充，而消耗的水通過周圍溶液中的水向中間層擴散而得到補充。