La pile à combustible fonctionne de la façon suivante :
Il existe plusieurs types de combustibles (éthanol, méthanol) mais c'est principalement du dihydrogène qui est utilisé. On parle alors de "pile à hydrogène". L'oxydant est toujours le dioxygène de l'air (O2).
La pile à hydrogène est considérée comme une source énergie propre. Elle consomme de l'hydrogène et de l'oxygène qui sont deux éléments abondants sur Terre. De plus, la production d'électricité d'une telle pile ne rejette que de l'eau (H2O). Cependant, il demeure des points négatifs qu'il faudra résoudre avant d'envisager un passage à l'échelle:
Cela reste une source d'énergie prometteuse et de nombreux projets de recherche tentent de résoudre ou contourner ces problèmes.