水被直流電電解生成氫氣和氧氣的過程被稱為電解水。電流通過水時，在陰極通過還原水形成氫氣，在陽極則通過氧化水形成氧氣。氫氣生成量大約是氧氣的兩倍。這是電解水的基本原理，也是電解水機的基本原理。
三、電解水機工作原理
現(xiàn)在市場上的電解水類型多種多樣，大多數(shù)在日本生產(chǎn)，中國、美國、加拿大和澳大利亞也有一些類似產(chǎn)品。這些電解水機售價大約一兩萬元人民幣，每年大約銷售20萬臺。這些電解水機都是與水源直接相連，進水先經(jīng)過活性炭過濾，以減少氯離子對電解槽的破壞，為保證電解效率，過濾水必須含有至少50毫克／升的礦物質(zhì)離子（圖2）。
片狀或網(wǎng)狀鈦基電極用鉑金覆蓋，電解時正極產(chǎn)生酸性氧化水，電解反應為2 H2O(?)＝O2(g) + 4H+(aq) + 4 e?。電子流過電路,正極電解槽積累礦物陰離子(HCO3?,Cl?, HSO4?, NO3?,…)，氫離子和氧氣釋放出來,水pH值降低到4和6之間，水的氧化還原電位可能高達+900mV。負極反應是2H2O(?)+2e?＝H2(g) + 2OH?(aq)，電解槽則積聚礦物正離子（Na＋，K＋，Ca2＋，Mg2＋等），并產(chǎn)生氫氧根離子和氫氣分子，水pH增加到8-10，氧化還原電位降低到－600mV（圖3）。
圖 1. 幾種電解水機產(chǎn)品
不同機器制備的電解水性能如酸堿度和氧化還原電位等差別巨大，這主要決定于使用水的硬度、電壓、電流、水流速度和水溫等因素。不同機器產(chǎn)生的電解效果，差別最大是體現(xiàn)在氧化還原電位的降低程度。pH值和電阻則保持相對穩(wěn)定。氧化還原電位負值越高說明這種水具有越理想的還原性。
如電解水這樣堿性高和氧化還原電位低的水在自然界非常少見。據(jù)說性能比較接近的自然水有德國諾爾登瑙泉水可以達到－250mv。據(jù)說日本HitaTenryosui，墨西哥Tlacote，印度Nadone也有類似的堿性還原水。
圖 2. 電解水安裝模式圖
圖3 電解水工作原理
