Suyun elektrolizi, suyu elektrik enerjisi kullanarak kimyasal bileşenlerine, yani hidrojen ve oksijen gazlarına ayırma yöntemidir. Elektroliz terimi, elektrik ve analiz kelimelerinin birleşiminden türetilmiştir. Suyun elektrolizi, doğru akım kullanılarak suyun bileşenlerine ayrılması, yani sudan hidrojen ve oksijen elde edilmesi işlemidir. Bu işlem için genellikle elektrot olarak adlandırılan iki metal levha ve elektrolit olarak isimlendirilen bir sıvı kullanılır. Kullanılan levhalar düzlem şeklinde olup, pozitif olan katot, negatif olan ise anot olarak adlandırılır.

Suyun elektrolizi sırasında suyun içine iletken bir madde ilave edilir. Bu madde genellikle potasyum hidroksit veya sodyum karbonat gibi bir elektrolittir. Elektroliz sırasında bu maddenin eklenmesi, suyun doğal olarak iyi bir iletken olmamasından dolayı gereklidir. Suyun elektrolizi işlemi sırasında doğru akım her iki metal veya karbon levhaya verilir. Bu durumda su içinde elektrik akımı pozitif uçtan (katot) negatif uca (anot) doğru akar. Bu esnada katotta hidrojen ve anotta ise oksijen toplanır. Böylelikle elektrolit içindeki su, kimyasal bileşenleri olan oksijen ve hidrojene ayrışmış olur. Suyun elektrolizi yöntemi, şu ana kadar bilinen en ucuz ve en kolay hidrojen elde etme yöntemidir.

Su molekülü, iki hidrojen ve bir oksijen atomundan oluşur. Bu nedenle suyun elektrolizi sonucunda elde edilen hidrojen, oksijenin iki katıdır. Suyun elektrolizinin verimliliği için yüksek akım yoğunluklu sistemler tercih edilmelidir.

Suyun elektrolizi işlemi, endüstriyel ölçekte hidrojen üretiminde kullanılır. Hidrojen, yakıt hücrelerinde ve diğer enerji uygulamalarında önemli bir enerji taşıyıcısıdır. Ayrıca, suyun elektrolizi süreci, yenilenebilir enerji kaynakları ile birleştirildiğinde karbon ayak izini azaltmada önemli bir rol oynayabilir. Güneş enerjisi veya rüzgar enerjisi kullanarak elektroliz yapmak, sürdürülebilir bir enerji döngüsü yaratabilir.