阴极上氢离子放电变为氢气，氢离子来自水的电离，氢离子放电促进水的电离，水的电离平衡向电离方向移动，生成大量氢氧根离子。氢氧根离子带负电荷，应向阳极定向移动，但定向移动的速率比电解的速率小得多（物理上有电子定向移动速率的计算），所以定向移动是次要因素。
阴极是由水电离出的氢离子得电子，生成氢气，那么剩下的就是氢氧根离子了。
