燃料电池（FuelCell），是—种使用燃料进行化学反应产生电力的装置，最早于1839年由英国的格罗夫（Grove）所发明。最常见的是以氢氧为燃料的质子交换膜燃料电池，由于燃料价格偏宜，加上对人体无化学危险、对环境无害，发电后产生纯水和热，1960年应用在美国军方，后于1965年应用于“美国双子星计划”双子星5号太空舱。现在也有—些笔记本电脑开始研究使用燃料电池。但由于该电池产生的电量太小，且无法瞬间提供大量电能，只能用于平稳供电上。
燃料电池是一个由电池本体与燃料箱组合而成的动力机制。燃料的选择性非常高，包括纯氢气、甲醇、乙醇、天然气，甚至于现在运用最广泛的汽油，都可以作为燃料电池的燃料。这是目前其他所有动力来源无法做到的。而以燃料电池作为汽车的动力，已被公认是21世纪必然的趋势。
燃料电池是以电的化学效应来进行发电，在我们的生活中有许多电池都是利用电的化学效应来发电，或储存电力；干电池、碱性电池、铅蓄电池都是以正负极金属的活性高低差来产生电位差的电的化学发电机，通称伏打电池。
燃料电池则是以具有可燃性的燃料与氧反应产生电力。通常可燃性燃料如瓦斯、汽油、甲烷（CH4）、乙醇、氢……这些可燃性物质都要经过燃烧加热水使水沸腾，而使水蒸气推动涡轮发电，以这种转换方式，大部分的能量通常都转化为无用的热能，转换效率相当低，通常只有约30％。
而燃料电池是以特殊催化剂使燃料与氧发生反应产生二氧化碳（CO2）和水（H2O），因不需推动涡轮等发电器具，也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水，所以能量转换效率高达70％左右，足足比—般发电方法高出了约40％。燃料电池的优点还不止如此，其二氧化碳排放量比一般方法低很多，水又是无害的产生物，是一种低污染性的能源。