سلول الکترولیز به گونه ای عمل می کند که آستر کربن اطراف سلول با لایه ای از کریولیت جامد شده محافظت می شودو سطح بالایی حمام با قشری از آلومینا پوشیده می شود.روزانه حدود 1800 کیلوگرم آلومینیم در هر سلول تولید می شود که آلومینیم مذاب بطور منظم تخلیه شده و به صورت شمش ریخته گری می گردد.آلومینا بر حسب نیاز به داخل سلول شارژ می شود.

مکانیزم دقیق واکنش الکترولیت در سلول مشخص نبوده ولیکن محتمل است که یونهای Na‡ ،AlF4‡ و ALF6‡ و یونهای کمپلکسی مانند ALOF3² در سیستم جریان داشته و در کاتد آنیون ها و فلوئور و آلومینات از طریق انتقال بار به سطح کاتد جهت تولید فلز آلومینیم و یونهای  ?f تخلیه گردند در حالیکه در آند یونهای اکسی فلوئور و آلومینات تجزیه شده و اکسیژن آزاد نموده و CO2 تشکیل شود روی هم رفته واکنش انجام شده را می توان مطابق زیر نوشت.

2AL2O3+3C→4AL+3CO2

معمولاً 5/3 الی 4 تن باکسیت جهت استخراج 2 تن آلومینا مورد نیاز است که 2 تن آلومینا یک تن آلومینیم را به دست خواهد داد.مقادیر قابل ملاحظه ای از سایر مواد از قبیل حدود4/0 تن کربن نیز مصرف می گردد به هر حال حساس ترین عامل تولید،مصرف برق است که علیرغم بهینه سازی فرآیند از این نظر،هنوز مقدار 13000 تا 15000 کیلو وات ساعت برق جهت تولید یک تن آلومینیم از آلومینا مورد نیاز می باشد.

این مقادیر با میزان 28000 کیلو وات ساعت مصرف انرژی بر تن آلومینیم در اوایل قرن بیستم و مقدار انرژی تئوریک لازم که تقریباً 6500 کیلو وات ساعت بر تن می باشد،قابل مقایسه است.از کل اختلاف پتانسل 5/4 ولت در درون یک سلول جدید،فقط 2/1 ولت آن مربوط به پتانسیل تجزیه و یا انرژی آزاد واکنش تشکیل آلومینیم مذاب در کاتد می باشد.قسمت اعظم افت ولتاژ مربوط به مقاومت الکترولیت در فضای بین الکترودها می باشد که بالغ بر حدود 7/1 ولت است و 40 – 30 درصد کل افت پتانسیل را تشکیل می دهد.راندمان را می توان با کاهش فاصل? بین آند و کاتد افزایش داد و این جنبه در طراحی سلولهای جدید مدنظر قرار گرفته است.یکی دیگر از اصلاحاتی که امیدوار کننده بوده ،پوشش دادن کاتد با دی براید تیتانیوم می باشد که باعث بهتر شدن خاصیت تر شوندگی سطح به وسیله آلومینیم مذاب می گردد. این امر باعث تشکیل یک فیلم نازک تر و پایدارتر آلومینیم شده که به راحتی با استفاده از کاتد شیبدار به داخل مخزن اصلی هدایت خواهد شد.

کاهش فاصل? بین آند و کاتد از حد متداول 6 – 4 سانتی متر به 2 – 1 سانتی متر،کاهش افت ولتاژی حدود 5/1 – 1 ولت در سلول را به همراه خواهد داشت.پیش بینی کلی در مورد افزایش کارآئی سلول الکترولیز تا سال2000 حاکی از این است که مصرف الکتریسیته به طور متوسط تا 12500 کیلو وات ساعت به ازای تولید یک تن آلومینیم کاهش خواهد یافت .در مجموع کل انرژی لازم برای تولید یک تن آلومینیم از باکسیت موجود در زمین بین 70000 تا 75000 کیلو وات ساعت حرارتی برآورد می شود که یک کیلو وات ساعت الکتریکی معادل 3 کیلووات ساعت حرارتی می باشد.بر اساس این تبدیل ، مجموعاً 30000 کیلو وات ساعت حرارتی به ازای واحد حجم آلومینیم (M³) مورد نیاز است که در مقایسه با انرژی لازم برای تولید یک تن فولاد از کانه آهن موجود در زمین که 13000 الی 16000 کیلو وات ساعت حرارتی برآورد می شود بسیار بیشتر است.