Течан или чврст, проводни материјал електролита омогућава контролу проласка електрона.

Резервоар непрекидно снабдева аноду и катоду горивом : у случају водониине горивне желије, анода добија водоник и катодни кисеоник, другим реиима ваздух.
Анода изазива оксидацију горива и ослобађање електрона, који су приморани јонски набијеним електролитом да прођу кроз спољашње коло. Ово спољашње коло стога нуди непрекидну електричну струју.

Јони и електрони, окупљени у катоди, затим рекомбинују другим горивом, обично кисеоником. Ово је смањење, генерисање воде и топлоте поред електричне струје.
Све док је снабдевена, батерија непрекидно ради.

У аноди, стога имамо електрохемијску оксидацију водоника :

H2 → 2H + + 2.

Код катоде се примећује смањење кисеоника :

1 ⁄ 2O2 + 2H + + 2nd- → H2O

Укупан биланс стања је затим :

H2 + 1/2 O2 → H2O

Протон Еxцханге Мембране Фуел Целлс (ПЕМФЦ) :
ПЕМФЦ -ови користе полимерну мембрану, често Нафион ®, као електролит. Раде на релативно ниским температурама (око 80-100 ° Ц) и углавном се користе у транспортним апликацијама, као што су аутомобили на водоник, због свог брзог почетка и велике густине снаге.

Чврсте оксидне горивне ћелије (СОФЦ) :
СОФЦ -ови користе чврсти електролит, као што је yттриа-стабилизовани цирконијум оксид (YСЗ) и функционишу на високим температурама (око 600-1000 ° Ц). Ефикасни су за стационарну производњу енергије и когенерацију због високе ефикасности и ниске осетљивости на нечистоће горива.

Високо -температурне чврсте ћелије горива оксида (ХТ-СОФЦ) :
ХТ -СОФЦ-ови су варијанта СОФЦ-а који раде на још вишим температурама (изнад 800 ° Ц). Они нуде високу ефикасност и могу се напајати разним горивима, што их чини атрактивном опцијом за стационарне апликације које захтевају високу ефикасност.

Спојене карбонатне горивне ћелије (ФЦФЦ) :
МЦФЦ -ови користе карбонатни електролит који се спаја на високим температурама (око 600-700 ° Ц). Ефикасни су за когенерацију и могу да раде на горивима која садрже угљен-диоксид, што их чини корисним за хватање и складиштење CO2.

Алкалне горивне ћелије (АФЦ) :
ЦФЛС користи алкални електролит, обично акусно решење поташа или натријум хидроксида. Ефикасни су и јефтини, али захтевају катализаторе на бази платине и најбоље функционишу са чистим водоником, који ограничава њихову примену.

Фосфорне ћелије горива (ПАФЦ) :
ПАЦ -ови користе фосфорни електролит који се налази у мембрани полибензимидазолне киселине. Раде на релативно високим температурама (око 150-220 ° Ц) и често се користе у стационарним апликацијама за производњу когенерације и енергије.

Протон еxцханге мембране (ПЕМ) горивне ћелије :
ПЕМ горивне ћелије су међу најчешће коришћеним, посебно у транспорту и стационарним апликацијама. Нуде висок повраћај, обично између 40 и 60 одсто. Међутим , ова ефикасност може да варира у зависности од фактора као што су оперативна температура, притисак водоника и губици у систему.

Чврсте оксидне горивне ћелије (СОФЦ) :
Познато је да СОФЦ горивне ћелије нуде високу ефикасност, обично преко 50 одсто. Неке напредне СОФЦ горивне ћелије могу да остваре ефикасност већу од 60 одсто. Често се користе у стационарним апликацијама где је висока ефикасност од суштинског значаја.

Високо -температурне чврсте ћелије горива оксида (ХТ-СОФЦ) :
ХТ -СОФЦ-ови функционишу на много вишим температурама од конвенционалних СОФЦ-ова, што им омогућава да остваре још већу ефикасност, обично преко 60%. Ове горивне ћелије се углавном користе у стационарним и когенерационим апликацијама.

Спојене карбонатне горивне ћелије (ФЦФЦ) :
МЦФЦ горивне ћелије могу да постигну високу ефикасност, обично између 50 и 60 одсто. Често се користе у апликацијама за когенерацију где се топлота отпада може опоравити и ефикасно користити.

Чист превоз :
Горивне ћелије могу да се користе као извор енергије за возила на горивне ћелије (ФЦВ), као што су аутомобили, камиони, аутобуси и возови. ПЦВ -и користе водоник као гориво и генеришу електричну енергију комбинујући водоник са кисеоником из ваздуха. Они само генеришу воду и топлоту као нус-производе, пружајући чисту алтернативу возилима мотора са унутрашњим сагоревањем.

Стационарна енергија :
Горивне ћелије могу да се користе као стационарни извор напајања за различите апликације, укључујући резервне и резервне системе, телекомуникационе објекте, ћелијске торњеве, базне станице, системе за управљање енергијом за комерцијалне и стамбене зграде и дистрибуиране системе за производњу енергије.

Преносива електроника :
Горивне ћелије могу да напајају преносне електронске уређаје као што су лаптоп рачунари, паметни телефони, таблети и уређаји за мерење поља. Њихова висока енергетска густина и продужено време трчања чине их атрактивним решењем за апликације које захтевају преносиву, дуговечну моћ.

Војне пријаве :
Горивне ћелије могу да се користе у војним апликацијама као што су беспилотне летелице, војна возила, теренски надзор и комуникациона опрема, као и одбрамбени системи, обезбеђујући поуздану и дискретну моћ у захтевним срединама.

Свемирске апликације :
У свемирској индустрији, горивне ћелије се користе за напајање сателита, свемирских станица и свемирских сонди. Њихова висока ефикасност, поузданост и мала тежина чине их атрактивним извором енергије за дугорочне свемирске мисије.

Индустријске примене :
Горивне ћелије се могу користити у разним индустријским апликацијама као што су когенерација, дистрибуирана производња енергије, третман отпадних вода, производња топлоте и енергије за индустријске процесе и производња водоника из обновљивих извора.