A eletrólise tem uma ampla gama de aplicações, incluindo produção de hidrogênio, fabricação de água pesada e síntese de compostos como hidróxido de potássio e hidróxido de sódio. Ele também é usado para obter metais como sódio, magnésio, potássio e alumínio. A eletrólise é usada para fabricar flúor e cloro.
Eletrólise é o uso de corrente elétrica para excitar uma reação não espontânea. É usado para separar substâncias de fontes naturais, incluindo minérios, como a remoção de alumínio da bauxita, um minério de alumínio. A eletrólise é usada para refinar metais, extraindo impurezas de metais brutos. O refino eletrolítico do cobre purifica o cobre para aplicações elétricas. O cobre extraído de seu minério, conhecido como cobre em bolha, geralmente tem 98 a 99 por cento de pureza, mas pode ser refinado eletroliticamente até chegar a 99,95 por cento de pureza.
A eletrólise também é aplicada na galvanoplastia, o processo de revestimento de um metal inferior com um superior. A galvanoplastia protege o metal inferior da corrosão e o torna mais agradável na aparência.
Outra aplicação importante da eletrólise é a eletroformação, a reprodução de peças por eletrodeposição em algum tipo de molde. A eletroformação é usada na reprodução de dados de discos de gramofone. A eletrólise é usada para sintetizar permanganato de potássio e chumbo branco, por meio de um processo chamado eletrossíntese.