Mobil hidrogen sel bahan bakar bekerja dengan menggabungkan hidrogen dengan oksigen dalam proses yang menghasilkan energi. Ketertarikan pada mobil yang ditenagai oleh sel bahan bakar hidrogen telah berkembang dalam beberapa tahun terakhir karena sel bahan bakar lebih efisien dan menghasilkan lebih sedikit emisi gas buang daripada mobil yang ditenagai oleh mesin berbahan bakar fosil konvensional. Penggunaan mobil hidrogen sel bahan bakar secara luas juga berpotensi mengurangi ketergantungan dunia pada bahan bakar berbasis fosil, seperti bensin dan solar, begitu teknologi dan infrastruktur tersedia untuk mendukung produksi, distribusi, dan penggunaan kendaraan ini secara luas.
Sementara menyalakan mobil dengan sel bahan bakar adalah ide yang relatif baru, sel bahan bakar itu sendiri telah digunakan selama beberapa dekade. Bekas Uni Soviet dan Amerika Serikat menggunakan teknologi sel bahan bakar untuk menyediakan banyak daya bagi pesawat ruang angkasa berawak dari program ruang angkasa mereka masing-masing sejak awal zaman ruang angkasa. Insinyur luar angkasa menemukan bahwa berat baterai membatasi jumlah muatan yang dapat diluncurkan ke luar angkasa dan juga membatasi kemungkinan panjang misi luar angkasa. Sel bahan bakar terus memberikan banyak daya untuk pesawat ruang angkasa berawak hari ini.
Sel bahan bakar berfungsi sangat mirip dengan baterai, karena merupakan sel tertutup yang menghasilkan listrik. Seperti baterai, sel bahan bakar pada mobil hidrogen sel bahan bakar memiliki sisi negatif, yang dikenal sebagai anoda, dan sisi positif, yang dikenal sebagai katoda. Dalam banyak sel bahan bakar ada lapisan terjepit di antara anoda dan katoda yang dikenal sebagai elektrolit.
Gas hidrogen masuk melalui sisi anoda sel dan mengalir melalui katalis, sedangkan oksigen masuk melalui katoda. Saat hidrogen mengalir melalui katalis, katalis memisahkan atom positif, yang dikenal sebagai proton, dan atom negatif, yang dikenal sebagai elektron, dalam hidrogen. Lapisan elektrolit berfungsi sebagai penghalang yang hanya memungkinkan atom hidrogen bermuatan positif mengalir melaluinya. Elektron dicegah memasuki lapisan elektrolit dan dialihkan di sekitar penghalang melalui kabel, di mana mereka akan bergabung kembali dengan atom bermuatan positif untuk membuat air.
Saat elektron disalurkan melalui kawat, itu menciptakan arus listrik, menghasilkan energi. Dalam mobil hidrogen sel bahan bakar, motor kendaraan ditenagai oleh listrik yang dihasilkan oleh elektron yang mengalir melalui sirkuit. Selama ada pasokan gas hidrogen, mesin di mobil hidrogen sel bahan bakar akan terus menghasilkan tenaga. Air adalah satu-satunya produk sampingan yang dibuat sebagai hasil dari pengoperasian mobil hidrogen sel bahan bakar, menjadikannya alternatif yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan untuk penggunaan bahan bakar berbasis minyak bumi di kendaraan.