La electrólisis tiene una amplia gama de aplicaciones que incluyen la producción de hidrógeno, la fabricación de agua pesada y la síntesis de compuestos como el hidróxido de potasio y el hidróxido de sodio. También se utiliza para obtener metales tales como sodio, magnesio, potasio y aluminio. La electrólisis se utiliza para fabricar flúor y cloro.
La electrólisis es el uso de corriente eléctrica para provocar una reacción no espontánea. Se utiliza para separar sustancias de fuentes naturales que incluyen minerales, como eliminar el aluminio de la bauxita, un mineral de aluminio. La electrólisis se utiliza para refinar metales extrayendo impurezas de metales crudos. El refino electrolítico de cobre purifica el cobre para aplicaciones eléctricas. El cobre extraído de su mineral, conocido como blister de cobre, por lo general tiene una pureza de 98 a 99 por ciento, pero puede refinarse electrolíticamente a una pureza de 99.95 por ciento
La electrólisis también se aplica en la galvanoplastia, el proceso de recubrimiento de un metal inferior con uno superior. La galvanoplastia protege al metal inferior de la corrosión y lo hace más agradable en apariencia.
Otra aplicación importante de la electrólisis es la electroformación, la reproducción de elementos mediante electro deposición en algún tipo de molde. La electroformación se utiliza en la reproducción de dados de registro de gramófono. La electrólisis se utiliza para sintetizar permanganato de potasio y plomo blanco, a través de un proceso llamado electrosíntesis.