氫燃料電池的原理是將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。其基本原理是電解水的逆反應(yīng)，把氫和氧分別供給陽(yáng)極和陰極，氫通過(guò)陽(yáng)極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過(guò)外部的負(fù)載到達(dá)陰極。

燃料電池（Fuel Cell），是一種發(fā)電裝置，但不像一般非充電電池一樣用完就丟棄，也不像充電電池一樣，用完須繼續(xù)充電，燃料電池正如其名，是繼續(xù)添加燃料以維持其電力，所需的燃料是“氫”，其之所以被歸類(lèi)為新能源，原因就在此。燃料電池的運(yùn)作原理，也就是電池含有陰陽(yáng)兩個(gè)電極，分別充滿(mǎn)電解液，而兩個(gè)電極間則為具有滲透性的薄膜所構(gòu)成。氫氣由燃料電池的陽(yáng)極進(jìn)入，氧氣（或空氣）則由陰極進(jìn)入燃料電池。經(jīng)由催化劑的作用，使得陽(yáng)極的氫分子分解成兩個(gè)質(zhì)子（proton）與兩個(gè)電子（electron），其中質(zhì)子被氧‘吸引’到薄膜的另一邊，電子則經(jīng)由外電路形成電流后，到達(dá)陰極。在陰極催化劑之作用下，質(zhì)子、氧及電子，發(fā)生反應(yīng)形成水分子，因此水可說(shuō)是燃料電池唯一的排放物。燃料電池所使用的“氫”燃料可以來(lái)自于水的電解所產(chǎn)生的氫氣及任何的碳?xì)浠衔?，例如天然氣、甲醇、乙醇（酒精）、沼氣等等。由于燃料電池是?jīng)由利用氫及氧的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電流及水，不但完全無(wú)污染，也避免了傳統(tǒng)電池充電耗時(shí)的問(wèn)題，是目前最具發(fā)展前景的新能源方式，如能普及并應(yīng)用在車(chē)輛及其他高污染之發(fā)電工具上，將能顯著減輕空氣污染及溫室效應(yīng)。