Sản phẩm của sự phân hủy điện phân của nước là oxy phân tử (O2) và hydro phân tử (H2), như được mô tả bởi Hiệp hội Năng lượng Mặt trời New Mexico. Quá trình này tuân theo phương trình hóa học: năng lượng (điện) + 2 H2O = O2 + 2 H2.
Theo Đại học London South Bank, sự điện phân nước là tổng của hai phản ứng oxy hóa khử. Ở cực âm, nước nhận các electron tự do từ mạch hiện tại và trải qua quá trình khử, tạo ra các ion hydro và oxonium: 4e- + 4H2O = 2H2 + 4OH-. Ở cực dương, nước bị oxi hóa, tạo ra oxi, ion hydro và các electron tự do đi vào lại mạch: 6H2O = O2 + 4H + + 4e-.