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電解槽由槽體、陽極和陰極組成，多數用隔膜將陽極室和陰極室隔開。按電解液的不同分為水溶液電解槽、熔融鹽電解槽和非水溶液電解槽三類。當直流電通過電解槽時，在陽極與溶液界面處發生氧化反應，在陰極與溶液界面處發生還原反應，以制取所需產品。對電解槽結構進行優化設計，合理選擇電極和隔膜材料，是提高電流效率、降低槽電壓、節省能耗的關鍵。

按電解液的不同分類

水溶液電解槽

水溶液電解槽的形式，可分為隔膜電解槽和無隔膜電解槽兩類。隔膜電解槽又可分為均向膜(石棉絨）、離子膜及固體電解質膜（如β-Al2O3）等形式；無隔膜電解槽又分為水銀電解槽和氧化電解槽等。

采用不同的電解液時，電解槽的結構也有所不同。

水溶液電解槽分有隔膜和無隔膜兩類。一般多用隔膜電解槽。在氯酸鹽生產和水銀法生產氯氣和燒堿時，采用無隔膜電解槽。盡量增大單位體積內的電極表面積，可以提高電解槽的生產強度。因此，現代隔膜電解槽中的電極多為直立式。電解槽因內部部件材質、結構、安裝等不同表現出不同的性能與特點 [1]  。

熔融鹽電解槽

多用于制取低熔點金屬，其特點是在高溫下運轉，并應盡量防止水分進入，避免氫離子在陰極上還原。例如制取金屬鈉時，由于鈉離子的陰極還原電位很負，還原很困難，必須用不含氫離子的無水熔融鹽或熔融的氫氧化物，以免陰極析出氫。為此電解過程需在高溫下進行，例如電解熔融氫氧化鈉時為 310℃，如其中含有氯化鈉成為混合電解質時,電解溫度為650℃左右。

電解槽的高溫可以通過改變電極間距，將歐姆電壓降所消耗的電能轉變為熱能來達到。電解熔融氫氧化鈉時，槽體可用鐵或鎳，電解含有氯化物的熔融電解質時常由于原料中不可避免地帶入少量水分，會使陽極生成潮濕的氯氣，對電解槽的腐蝕作用很強，因此電解熔融氯化物的電解槽，一般用陶瓷或磷酸鹽材料，而不受氯氣作用的部位可用鐵。熔融鹽電解槽中的陰、陽極產物，同樣要求妥善隔開，而且應盡快由槽中引出，以免陰極產物金屬鈉長時間飄浮在電解液表面，會進一步與陽極產物或空氣中的氧起作用。

非水溶液電解槽

由于非水溶液電解槽在制取有機產品或電解有機物時,常伴隨有各種復雜的化學反應,使其應用受到限制，工業化的不多。一般采用的有機電解液，電導率低，反應速度也小。因此，必須采用較低的電流密度，極間距盡量縮小。采用固定床或流化床的電極結構有較大的電極表面積，可提高電解槽生產能力。

按電極的連接方式分類

電解槽按電極的連接方式，可分為單極式和復極式兩類電解槽。單極式電解槽中同極性的電極與直流電源并聯連接，電極兩面的極性相同，即同時為陽極或同時為陰極。復極式電解槽兩端的電極分別與直流電源的正負極相連，成為陽極或陰極。電流通過串聯的電極流過電解槽時，中間各電極的一面為陽極，另一面為陰極,因此具有雙極性。當電極總面積相同時,復極式電解槽的電流較小，電壓較高，所需直流電源的投資比單極式者省。復極式一般采用壓濾機結構形式，比較緊湊。但易漏電和短路，槽結構和操作管理比單極式復雜。單極式電解槽截面一般為長方形或方形，圓筒形占地大，空間利用率低，采用較少。