水電解制氫工業歷史較長，電解槽一般采用壓濾式復極結構，或箱式單極結構
電解水，就是在水中通上直流電，產生氫氣和氧氣。燃料電池要用氫作為燃料。為了優化環境，降低污染，今后汽車用能源要用氫。電解水是從水中制造氫唯一的工業途徑。水電解，陰極上析出氧，同時在陽極上析出氧，反應方程式：H2O——(電解)H2+(1/2 )O2 電解槽電壓中，陽極過電位、陰極過電位占較大比例。而過電位大小與使用的電極材料有很大關系。
水電解的電解槽基本上由陽極、陰極、電解液和隔膜等4個要素組成。通過電極材料和電解液的組合，電壓損失有很大差異。在一般水電解槽中，電解液使用20-30%KOH或NaOH水溶液，操作溫度在50-70度。不溶性陽極使用鍍鎳鋼板，陰極使用碳鋼。為了降低氫過電位而考慮了各種表面處理方法。在日本廣泛使用含硫鎳電鍍處理，在一般的水溶液中添加NaCNS就得到含硫的黑灰色鎳鍍層。與碳鋼相比，其氫過電位低250-300mv。與鍍鎳鋼板比，氧過電位也低100mv左右。日本開發了固體高分子型水電解工藝，可把氟樹脂系的離子交換膜用作質子導電體的固體電解質。固體高分子電解質由于薄膜化，電解質電阻變小，有利于在高電流密度下進行電解運轉。如使用固體氧化物電解質，就有可能應用使用水蒸汽的高溫水電解工藝，這種工藝理論分解電壓小，電能必須量變小，特別是作為電解反應阻力的過電位變小，所以可期望成為效率最高、以最低槽電壓電解運轉的電解法。堿性水電解中，陽極用鍍鎳鋼，形狀相同的鎳，或鍍鎳低碳鋼，陰極用軟鋼。作為新型陰極材料，要試用表面積大的多孔鎳電極。固體高分子型水電解時，由于使用強酸性電解液，要求電極材料耐酸性腐蝕，故不能使用鎳、鐵之類廉價材料，要使用昂貴的鉑族金屬材料。
