在稀硫酸中，除了硫酸會在水中的電離之外，水本身亦存在微弱電離。
\[ \begin{align*} \ce{ H2SO4(aq) &-> 2H^+ (aq) + SO4^2- (aq) \\ H2O(l) &<=> H^+ (aq) + OH^- (aq) } \end{align*} \]因此，稀硫酸中存在三種離子：\(\ce{H^+ (aq)} \)、\(\ce{SO4^2- (aq)} \) 和 \(\ce{OH^- (aq)} \)。
在電解稀硫酸時，
陰極反應：溶液中唯一一種陽離子 \(\ce{H^+ (aq)} \)，在陰極上獲得電子，發生還原反應，生成氫。
\[\ce{2H^+ (aq) + 2e^- -> H2(g)} \]陽極反應：溶液中的 \(\ce{OH^- (aq)} \)，在陽極上失去電子，發生氧化反應，生成氧。
\[\ce{4OH^- (aq) -> O2(g) + 2H2O(l) + 4e^-} \]總反應：合併水的電離反應式，陰極和陽極反應式，可得到總反應式。
\[\ce{2H2O (l) -> 2H2(g) + O2(g)} \]由總反應式可以看出，電解稀硫酸，就是電解水。這亦能解釋為甚麼在電解過程中所獲得氫和氧的體積比是 \(2:1\)。
溶液的變化：由於水不斷地被電解，因此硫酸的濃度在電解過程中逐漸增大。
在稀硫酸中，存在兩種陰離子，\(\ce{SO4^2- (aq)} \) 和 \(\ce{OH^- (aq)} \)。為甚麼在陽極放電的是 \(\ce{OH^- (aq)} \)，而不是 \(\ce{SO4^2- (aq)} \) 呢？
