De elektrolyse van water is een klassiek voorbeeld dat het behoud van lading illustreert. Wanneer een elektrische stroom door water wordt geleid, valt deze uiteen in waterstof- en zuurstofgassen. De algemene reactie is:

$$2H_2O(l) \pijl naar rechts 2H_2(g) + O_2(g)$$

Tijdens elektrolyse worden watermoleculen gesplitst in waterstofionen (H+) en hydroxide-ionen (OH-). De waterstofionen migreren naar de kathode (negatieve elektrode), waar ze elektronen opnemen en waterstofgas worden. De hydroxide-ionen migreren naar de anode (positieve elektrode), waar ze elektronen verliezen en zuurstofgas worden.

Het aantal elektronen dat verloren gaat aan de anode moet gelijk zijn aan het aantal gewonnen elektronen aan de kathode om de elektrische neutraliteit te behouden. Dit komt omdat de algehele reactie geen netto verandering in het aantal elektronen met zich meebrengt.

Het behoud van lading kan worden aangetoond door de hoeveelheid waterstof- en zuurstofgassen te meten die tijdens elektrolyse worden geproduceerd. Voor elke geproduceerde twee mol waterstofgas wordt één mol zuurstofgas geproduceerd. Dit komt overeen met de stoichiometrie van de totale reactie.

Het behoud van lading is een fundamenteel principe van de elektrochemie. Het stelt dat de totale hoeveelheid lading in een systeem constant moet blijven. Dit principe is essentieel voor het begrijpen en voorspellen van het gedrag van elektrochemische systemen.