燃料电池工作时,氢气或含氢燃料输入到阳极(亦称燃料极),氧气或空气作为氧化剂送人阴极(亦称空气极),并在电极与电解质的界面上发生氢气氧化与氧气还原的电化学反应,产生电流,输出电能。只要不间断地向电池输入燃料与氧化剂,燃料电池就可以连续地输出电能。由于燃料电池本身不包含燃料与氧化剂,依靠电池外部的气体贮罐供给燃料与氧化剂,因此,把燃料电池的功能形象地比喻为“将燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的转换器”是名副其实的。
作为一种新型化学电源,燃料电池是继火电、水电与核电之后的第四种发电方式。与火力发电相比较,燃料电池的发电过程不是燃料的直接燃烧,发电效率不受卡诺(Carnot)循环限制,CO、C02、S02、NO,及未燃尽的有害物质排放量极低。因此,燃料电池是集能源、化工、材料与自动化控制等新技术为一体的,具有高效与洁净特色的新电源。