Eine Brennstoffzelle ist eine galvanische Zelle, in welcher sozusagen der Umkehrprozess der Wasserstoffherstellung durch Elektrolyse stattfindet. In zahlreichen sogenannten «Stacks» der Brennstoffzelle reagiert reiner Wasserstoff langsam und kontrolliert mit Luftsauerstoff zu Wasser. Bei dieser «kalten Verbrennung» (kalt = ohne Flamme) entsteht ein elektrischer Gleichstrom und etwas Wärme.

Im Gegenteil zur «normalen» Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff (Knallgas- Reaktion) in einem Motor wird viel weniger Energie in Form nicht nutzbarer Wärme freigesetzt, weshalb die Brennstoffzelle einen viel höheren Wirkungsgrad besitzt. Zudem entstehen in der Brennstoffzelle auch keine Stickoxyde.