يختلف المُحلِّل الكهربائي بغشاء التبادل الأيوني عن المُحلِّل الكهربائي الخالي من الحجاب الحاجز من خلال تضمين غشاء تبادل أيوني بين الأنود والكاثود. ويُختار نوع الغشاء بناءً على المواد المختلفة الملائمة لمختلف التطبيقات وبيئات التشغيل. وقد استُخدمت مُحلِّلات أغشية التبادل الأيوني الكهربائية في البداية في صناعة الكلور-القلوي، ثم اعتُمدت في السنوات الأخيرة في مجالات أخرى، مثل معالجة المياه، والتخليق الكهربائي العضوي، وإنتاج الهيدروجين الصناعي، والتحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم لإنتاج المطهرات القائمة على الكلور، واستعادة الأحماض والقواعد عبر التحليل الكهربائي للمحاليل.