在内部发生与水（H2O）电解相反的反应、将此时产生的电流输出到外部使用的电池。与普通电池不同，无需更换电池及充电。不过，需要供给氢气及甲醇等燃料。通过这些燃料中含有的氢（H）在燃料电池内部与空气中的氧（O）发生反应，在生成H2O的同时产生电流。与其说是电池，倒不如说是发电机。
燃料电池以电池单元为基本构成要素，电池单元由空气极、燃料极、支撑催化剂的电解质膜，以及形成氢、氧供给通道和排水通道的隔板构成。每个电池单元可产生0.7V左右的电压。可通过控制电池单元的层积数量来决定整个系统的输出功率。
燃料电池的原理由英国的W. Grove于1839年提出。该原理达到实用水平是从20世纪美国双子座（Gemini）宇宙飞船配备燃料电池开始的。如果用一句话概括燃料电池，又可分为电解质膜型、基于工作温度的磷酸型、熔融碳酸盐型、固体电解质型及固体高分子型4大种类。其中，固体高分子型最受关注。1987年，加拿大巴拉德电力系统公司（Ballard Power Systems Inc.）向业界展示了固体高分子型燃料电池实现高输出功率的可能性，以此为契机，日美欧的研究开发活动从此活跃起来。
