Elektrodialýza je elektromembránový proces, při kterém působí stejnosměrné elektrické pole na pohyb disociovaných složek solí ve vodném roztoku tak, že kationty pohybující se ke katodě jsou propouštěny katexovými membránami (CM) a zadržovány anexovými membránami (AM), zatímco anionty přitahované k anodě jsou propouštěny anexovými membránami (AM) a zadržovány na katexových membránách (CM).
Vhodnou kombinací katexových a anexových membrán dochází k rozdělování iontů ve vstupním roztoku a vytváří se proud odsolený, tzv. diluát a proud koncentrovaný, tzv. koncentrát. Separace je tedy dosahováno vlivem elektrického pole a na základě rozdílné permselektivity ionexových membrán pro jednotlivé složky v roztoku. U obou elektrod cirkuluje tzv. elektrodový roztok (většinou roztok indiferentní soli, popř. vstupující zpracovávaný roztok), který zajišťuje pravidelné omývání jejich povrchu a neúčastní se elektrodialyzační separace.
Cílem elektrodialýzy může být získávání produktů jen z jednoho typu roztoku (diluátu nebo koncentrátu), v některých případech jsou však kladeny kvalitativní požadavky na oba produkty (zvláště při zpracování odpadních vod), např. když diluát musí splňovat podmínky pro vypouštění do vodoteče a koncentrát mít maximálně výhodné parametry pro další zpracování.
