Malgré le fait qu’elles soient décrites comme des  » ioniseurs d’eau « , les machines sont conçues pour fonctionner comme des électrolyseurs d’eau. Il s’agit d’un processus électrochimique dans lequel l’eau est divisée pour former de l’hydrogène et de l’oxygène par un courant électrique. La réaction chimique globale est présentée ci-dessous :

2 H2O(l) → 2 H2(g) + O2(g)

Pendant ce processus, l’eau près de l’anode est acide tandis que l’eau près de la cathode est alcaline.

2 H2O + 2e- → H2 + 2 OH- (à la cathode) 2 H2O → 4e- + O2 + 4 H+ (à l’anode)

Les ioniseurs d’eau fonctionnent en siphonnant simplement l’eau près de la cathode. L’eau siphonnée du côté de la cathode contient des niveaux accrus d’hydroxyde (OH-) et a un pH plus élevé (c’est-à-dire être plus alcalin), tandis que l’eau siphonnée près de l’anode a des niveaux accrus de H+, ce qui la rend acide. L’eau acide est censée être utile pour la désinfection des ménages.

L’efficacité du processus est discutable car l’électrolyse nécessite des quantités importantes de temps et d’énergie ; par conséquent, la quantité d’hydroxyde qui pourrait être générée dans un flux d’eau à mouvement rapide tel qu’un robinet qui coule serait au mieux minime. En outre, le processus d’inversion de la réaction nécessite beaucoup moins d’énergie, donc si la zone entre l’eau alcaline et l’eau acide est au moins semi-perméable, l’eau subira une autre réaction qui laisse juste de l’eau neutre. La deuxième réaction est illustrée ci-dessous :

H+ + OH- → H2O

Cependant, de nos jours, de nombreuses machines conventionnelles utilisent une membrane échangeuse d’ions semi-perméable pour séparer les deux compartiments. Par conséquent, si la concentration de minéraux est suffisamment élevée, le pH de l’anolyte peut être de 4 à 6 tandis que le pH du catholyte peut être de 8 à 12. Des machines similaires ont été utilisées pour produire de l’eau électrolysée qui est chimiquement très différente car elle contient également de l’hypochlorite de sodium, l’ingrédient principal de l’eau de Javel, et peut donc être utilisée comme désinfectant.