Les demi-réactions de ce processus sont :
* Cathode (réduction) :Cu2+ + 2e- → Cu
* Anode (oxydation) :2Cl- → Cl2 + 2e-
La réaction globale est la suivante :
* CuCl2 → Cu + Cl2
Les produits de l’électrolyse sont le cuivre métallique et le chlore gazeux. Du cuivre métallique se dépose sur la cathode et du chlore gazeux se dégage à l'anode. La quantité de cuivre métallique et de chlore gazeux produite est proportionnelle à la quantité de courant électrique qui traverse la solution.
L'électrolyse du chlorure de cuivre est utilisée dans un certain nombre de procédés industriels, notamment le raffinage du cuivre et la production de chlore gazeux.