燃料電池(Fuel Cell，FC)是一種直接將儲存在燃料和氧化劑中的化學能直接轉化為電能的電化學發電裝置。

燃料電池發電系統示意圖

燃料電池模塊把輸入其中的燃料和空氣直接轉化為直流電，只要由燃料和氧化劑的輸入燃料電池就可以連續不斷地發電其工作原理與常規電池相同，即以電化學方式把儲存在燃料和氧化劑中的化學能直接轉化為電能；燃料電池模塊本身并不像常規電池那樣把燃料和氧化劑儲存在其內部，而是在需要發電時從其外部輸入，這與內燃機工作時其所需燃料和氧化劑從外部輸入類似。除燃料電池模塊、燃料供應模塊和空氣供應模塊外，燃料電池系統還可能包括熱管理模塊、水管理模塊、輔助儲能模塊(電池或超級電容器)、電力調節模塊、通風模塊及控制模塊。

除了發電以外，燃料電池也產生一定的熱量。電和熱都被利用的話就是一個熱電聯供系統，綜合效率可以達到95%。