เซลล์เชื้อเพลิงแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า พวกมันคล้ายกับแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ยกเว้นว่าสารเคมีในเซลล์เชื้อเพลิงสามารถเติมเต็มได้เมื่อหมด เซลล์เชื้อเพลิงนั้นมีลักษณะของอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้อุณหภูมิในการทำงานและการใช้งานที่เป็นไปได้ งานวิจัยส่วนใหญ่เกี่ยวกับเซลล์เชื้อเพลิงนั้นมีศูนย์กลางอยู่ที่การใช้งานรถยนต์แม้ว่าพวกเขาจะทำการวิจัยเพื่อการสำรวจอวกาศด้วยเช่นกัน
ลักษณะสำคัญของเซลล์เชื้อเพลิงคือชนิดของอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้ อิเล็กโทรไลต์ในเซลล์เชื้อเพลิงเชื่อมต่อเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์ทางไฟฟ้าในขณะที่แยกออกจากร่างกาย อิเล็กโทรไลต์ที่ใช้ในเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงอาจเป็นของเหลวหรือของแข็งซึ่งนำไปสู่ข้อดีและความท้าทายในการออกแบบที่แตกต่างกัน
วิธีที่มีประโยชน์ในการจำแนกเซลล์เชื้อเพลิงคือโดยอุณหภูมิในการทำงาน การออกแบบจำนวนมากเช่นเซลล์เชื้อเพลิงโซลิดออกไซด์ต้องการอุณหภูมิในการทำงานสูงเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง ปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูงเหล่านี้มักจะสามารถแปลงพลังงานเคมีภายในเป็นพลังงานไฟฟ้าได้มากกว่าการสูญเสียพลังงานจำนวนมากผ่านความร้อนเหลือทิ้ง ในทางกลับกันเซลล์เชื้อเพลิงที่มีอุณหภูมิการทำงานต่ำกว่ามักจะพกพาได้มากกว่า กำลังทำการศึกษาเซลล์เชื้อเพลิงแลกเปลี่ยนสมาชิก (PEMFCs) สำหรับการใช้งานที่มีแนวโน้มในการขนส่ง
PEMFCs สามารถบรรลุประสิทธิภาพที่ค่อนข้างสูงในขณะที่ทำงานที่อุณหภูมิน้อยกว่า 212 องศาฟาเรนไฮต์ (100 องศาเซลเซียส) อุณหภูมิการทำงานที่ต่ำเช่นนี้ทำให้เซลล์เชื้อเพลิงเริ่มทำงานได้อย่างรวดเร็ว เซลล์เชื้อเพลิงประเภทนี้ยังใช้ฟิล์มพลาสติกแข็งเป็นอิเล็กโทรไลต์ซึ่งทำให้การปิดผนึกเซลล์เชื้อเพลิงง่ายกว่าอิเล็กโทรไลต์ชนิดอื่น การรวมกันของคุณสมบัตินี้ทำให้ PEMFC เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการเปลี่ยนเครื่องยนต์เผาไหม้รถยนต์
บางคนคาดการณ์ว่าเซลล์เชื้อเพลิงจะเข้ามาแทนที่ระบบการขนส่งน้ำมันเบนซินในที่สุด เศรษฐกิจบนพื้นฐานของไฮโดรเจนแทนที่จะเป็นน้ำมันสามารถได้รับประโยชน์ที่สำคัญหลายประการ อย่างแรกการปล่อยยานพาหนะจะถูก จำกัด อยู่ที่ไอน้ำซึ่งไม่ก่อให้เกิดการคุกคามต่อสิ่งแวดล้อมอย่างชัดเจน ประการที่สองยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจนในที่สุดอาจพิสูจน์ได้ว่ามีประสิทธิภาพมากขึ้นต่อหน่วยมวลของเชื้อเพลิง ท้ายที่สุดการจัดหาไฮโดรเจนอาจเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนซึ่งแตกต่างจากเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งไม่ใช่พลังงานหมุนเวียน
เซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์เป็นชนิดที่ใช้ในการสำรวจอวกาศรวมถึงยานอวกาศของ Apollo จนถึงดวงจันทร์ พวกเขารวมไฮโดรเจนและออกซิเจนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าปล่อยความร้อนและน้ำในกระบวนการ สารละลายอัลคาไลน์ที่เป็นน้ำถูกใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้ เซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์เพลิดเพลินไปกับการพัฒนาเทคโนโลยีระดับสูงและสามารถใช้พลังงานไฟฟ้าได้สูงถึง 60% อย่างไรก็ตามต้นทุนของเซลล์เชื้อเพลิงเหล่านี้ได้ช่วยป้องกันการยอมรับอย่างกว้างขวางในการใช้งานภาคพื้นดิน
