Сұйық немесе қатты, электролиттің өткізгіш материалы электрондардың өтуін бақылауға мүмкіндік береді.

Бак анод пен катодты отынмен үздіксіз жеткізіп отырады : сутегі отынының жасушасы болған жағдайда анод сутек пен катод оттегіні, басқаша айтқанда ауаны алады.
Анод отынның тотығуын және электрондардың бөлінуін туғызады, олар ион зарядталған электролиттің сыртқы контур арқылы өтуіне мәжбүр болады. Сондықтан бұл сыртқы тізбек үздіксіз электр тогын ұсынады.

Катодқа жиналған иондар мен электрондар, кейін екінші отынмен, әдетте оттегімен рекомбинациялайды. Бұл электр тогына қосымша су мен жылуды азайтып, генерациялайтын.
Ол жеткізілгенше аккумулятор батареясы үздіксіз жүреді.

Анодта сондықтан сутектің электрохимиялық тотығуы болады :

H2 → 2H+ + 2-ші

Катодта оттегінің азаюы байқалады :

1⁄2O2 + 2H+ 2-→ H2O

Бұдан әрі жалпы баланстық тиесілік :

H2 + 1/2 O2 → H2O

Proton Exchange Мембраналық отын жасушалары (PEMFC) :
PEMFC полимер мембранасын, көбінесе Нафионды® электролит ретінде пайдаланады. Олар салыстырмалы түрде төмен температурада (80-100°С шамасында) жұмыс істейді және негізінен олардың тез басталуы мен қуат тығыздығының жоғары болуына байланысты сутегі автомобильдері сияқты көлік қосымшаларында қолданылады.

Қатты оксидті отын жасушалары (СОФК) :
СОФК қатты электролитті пайдаланады, мысалы, иттрия тұрақтанған цирконий оксиді (YSZ), және жоғары температурада (600-1000°С шамасында) жұмыс істейді. Олар жоғары тиімділікке және отын қоспаларына сезімталдығының төмендігіне байланысты тұрақты электр энергиясын өндіру және когенерациялау үшін тиімді.

Жоғары температуралы қатты оксидті отын жасушалары (HT-SOFC) :
HT-SOFC - одан да жоғары температурада (800°С-тан жоғары) жұмыс істейтін СОФК варианты. Олар жоғары тиімділікті ұсынады және отынның алуан түрімен қоректенуі мүмкін, бұл оларды жоғары тиімділікті талап ететін стационарлық қосымшалар үшін тартымды нұсқа етеді.

Қоршалған карбонатты отын жасушалары (ФКФК) :
МКФК-да жоғары температурада (шамамен 600-700°С) қоршалған карбонатты электролитті пайдаланады. Олар когенерация үшін тиімді және құрамында көмірқышқыл газы бар отынмен жүре алады, бұл оларды СО2-ні басып алу және сақтау үшін пайдалы етеді.

Сілтілік отын жасушалары (AFC) :
СФЛ-да сілтілі электролит, әдетте, калийдің немесе натрий гидроксидінің сулы ерітіндісі пайдаланады. Олар тиімді және қымбат емес, бірақ олар платина негізіндегі катализаторларды қажет етеді және таза сутегімен жақсы жұмыс істейді, бұл олардың қолданылуын шектейді.

Фосфор қышқылының отын жасушалары (ПАФК) :
ПАФК полибензимидазол қышқыл мембранасының құрамындағы фосфор қышқылының электролитін пайдаланады. Олар салыстырмалы түрде жоғары температурада (150-220°С шамасында) жұмыс істейді және көбінесе стационарлық когенерация мен электр энергиясын өндіру қосымшаларында қолданылады.

Протон алмасу мембранасы (PEM) отын жасушалары :
PEM отын жасушалары ең жиі қолданылатындардың қатарына жатады, әсіресе тасымалдау және стационарлық қосымшаларда. Олар, әдетте, 40%-дан 60%-ға дейінгі аралықта жоғары кірістілік ұсынады. Алайда бұл тиімділік пайдалану температурасы, сутегі қысымы, жүйедегі шығындар сияқты факторларға байланысты өзгеруі мүмкін.

Қатты оксидті отын жасушалары (СОФК) :
SOFC отын жасушалары жоғары тиімділік ұсынатыны белгілі, әдетте 50%-дан асады. SOFC отынының кейбір алдыңғы қатарлы жасушалары 60%-дан астам тиімділікке қол жеткізе алады. Олар жоғары тиімділік аса маңызды стационарлық қосымшаларда жиі қолданылады.

Жоғары температуралы қатты оксидті отын жасушалары (HT-SOFC) :
HT-SOFC кәдімгі СОФК-ға қарағанда әлдеқайда жоғары температурада жұмыс істейді, бұл оларға, әдетте, 60%-дан асатын одан да жоғары тиімділікке қол жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл отын клеткалары негізінен стационарлық және когенерациялық қосымшаларда қолданылады.

Қоршалған карбонатты отын жасушалары (ФКФК) :
MCFC отын жасушалары, әдетте, 50%-дан 60%-ға дейінгі аралықта жоғары тиімділікке қол жеткізе алады. Олар қалдық жылуды қалпына келтіруге және тиімді пайдалануға болатын когенерация қосымшаларында жиі қолданылады.

Таза тасымалдау :
Отын ұяшықтары жеңіл, жүк автомобильдері, автобустар, пойыздар сияқты отын ұяшығының көлік құралдарына (ФКВ) қоректендіру көзі ретінде пайдаланылуы мүмкін. ПХД-лар сутегіні отын ретінде пайдаланады және сутегіні ауадан оттегімен біріктіру арқылы электр энергиясын өндіреді. Олар іштен жану қозғалтқышының көлік құралдарының таза баламасын қамтамасыз ете отырып, су мен жылуды жанама өнімдер ретінде ғана өндіреді.

Стационарлық энергия :
Отын ұяшықтары резервтік және резервтік жүйелерді, телекоммуникациялық құрылыстарды, ұялы мұнараларды, базалық станцияларды, коммерциялық және тұрғын үйлер үшін энергия менеджменті жүйелерін, сондай-ақ бөлінген электр энергиясын өндіру жүйелерін қоса алғанда, әр түрлі қосымшалар үшін тұрақты қоректендіру көзі ретінде пайдаланылуы мүмкін.

Портативті электроника :
Отын ұяшықтары ноутбуктер, смартфондар, планшеттер, далалық өлшеу аспаптары сияқты портативті электрондық құрылғыларды қоректендіре алады. Олардың энергия тығыздығының жоғарылығы және ұзартылған іске қосу уақыты оларды портативті, ұзақ өмір сүру қуатын талап ететін қосымшалар үшін тартымды шешім етеді.

Әскери қосымшалар :
Отын ұяшықтары талап етілетін ортада сенімді және дискретті қуатты қамтамасыз ететін дрондар, әскери машиналар, далалық бақылау және байланыс құралдары, қорғаныс жүйелері сияқты әскери қосымшаларда пайдаланылуы мүмкін.

Бос орын қолданбалары :
Ғарыш саласында спутниктерді, ғарыш станцияларын, ғарыш зондтарын қоректендіру үшін отын жасушалары пайдаланылады. Олардың жоғары тиімділігі, сенімділігі және салмағының төмендігі оларды ұзақ мерзімді ғарыштық миссиялар үшін тартымды қуат көзіне айналдырады.

Өнеркәсіптік қосымшалар :
Отын жасушалары когенерация, бөлінген электр энергиясын өндіру, сарқынды суларды тазарту, өнеркәсіптік процестер үшін жылу мен электр энергиясын өндіру, жаңартылатын көздерден сутегін өндіру сияқты түрлі өнеркәсіптік қосымшаларда пайдаланылуы мүмкін.