Elektrolyse is de doorgang van een directe elektrische stroom door een ionen bevattende oplossing om een niet-spontane chemische reactie aan te sturen. Elektrolyse veroorzaakt chemische veranderingen bij de elektroden.
Op industriële schaal wordt elektrolyse gebruikt om metalen te zuiveren, waaronder aluminium, lithium, kalium, magnesium en natrium. Het wordt gebruikt om chloor, natriumchloraat, natriumhydroxide en kaliumchloraat te produceren. In de energie-industrie wordt het gebruikt om waterstof voor brandstof te maken. In de ruimtevaartindustrie wordt het gebruikt om zuurstof voor ruimtevaartuigen te produceren. Zuurstof voor onderzeeërs wordt ook geïsoleerd met behulp van elektrolyse.
Naast chemische synthese en zuivering wordt elektrolyse gebruikt om metaal over een oppervlak te galvaniseren en voor elektrochemische bewerking om een oppervlak te etsen of te reinigen.