燃料电池汽车是用燃料电池代替蓄电池产生电能，从而供电给车上的电动机使其运转。燃料电池与蓄电池不同，必须从电池外部源源不断地向电池提供燃料，燃料一般用天然气、甲烷、煤气等含氢化合物。在电池的工作室内，燃料中的氢被分离出来，和输入的空气中的氧气结合生成水，同时就产生电能。也有的燃料电池输入的燃料就是氢，称为氢燃料电池。用于汽车的燃料电池的功率一般可以达到50千瓦以上，这样就解决了蓄电池电动汽车存在的蓄电池容量小，车的行程短的难题。惟一的缺点就是燃料电池的成本比较高。
第一代燃料电池汽车已经在美国、加拿大、日本等国进行了试验。燃料电池汽车行驶时没有废气，也没有发动机的噪声。随着新型燃料电池的研制，其成本可望下降。
燃料电池汽车具有无污染、低噪音，起动迅速，使用方便等优点，因此，将成为二十一世纪首选的绿色汽车。