Die Brennstoffzelle ist ein Aggregat, in dem mit hohem Wirkungsgrad, geringem CO₂-Ausstoß sowie fast ohne Schadstoffe aus kohlenwasserstoffhaltigen Gasen Strom und Wärme erzeugt wird. Weltweit wird die Technologie zurzeit erprobt.

Die Umwandlung in elektrische Energie und Wärme erfolgt in einer Brennstoffzelle über die Elektrolyse, bei der Wasserstoff (an der Anode der Brennstoffzelle) und Sauerstoff (an der Kathode der Brennstoffzelle) miteinander reagieren. Als Nebenprodukt erzeugt die Reaktion Wasser. Es gibt verschiedene Typen von Brennstoffzellen, die sich insbesondere in den Materialien des Elektrolyten und den Reaktionstemperaturen (Hoch- und Niedrigtemperatur-Brennstoffzelle) unterscheiden.

Diskutiert und erprobt wird der Einsatz der Brennstoffzelle derzeit im Verkehrssektor und als stationäres Brennstoffzellen-Heizgerät zur Erzeugung von Strom und Wärme in Ein- oder Mehrfamilienhäusern. Zurzeit werden im stationären Bereich mehrere erdgasbetriebene Brennstoffzellen von Energieversorgungsunternehmen und Herstellern getestet, um diese umweltschonende Technik weiter zu entwickeln und Aussagen über die Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit zu erhalten.

Die Brennstoffzelle für Pkws und Autobusse befindet sich ebenfalls in der Entwicklung. Der Antrieb der Fahrzeuge erfolgt dabei über einen Elektromotor, den die Brennstoffzelle mit Strom versorgt. Derzeit werden erste Prototypen in mehrjährigen Feldversuchen getestet. Nennenswerte Marktanteile werden nicht vor 2020 erwartet und sich den Markt dann vermutlich mit anderen Antriebstechnologien  teilen.

Mini-Brennstoffzellen (meist mit Methanol als Brennstoff betrieben) eignen sich für den Ersatz von Batterien für Laptops, Camcorder, Handys usw. Ein breiter Einsatz von Brennstoffzellen wird insbesondere durch die weiterhin hohen Herstellungskosten, eine fehlende flächendeckende Wasserstoffinfrastruktur und die nicht geringen Kosten der Wasserstoffherstellung behindert.