De brandstofcel zet waterstof (uit de tank) en zuurstof (uit de lucht) om in waterdamp, waarbij warmte én elektriciteit vrijkomen. Het apparaat zorgt – in tegenstelling tot wat hier en daar wel eens abusievelijk wordt beweerd – niet zelf voor beweging. De elektriciteit wordt in een brandstofcelauto gebruikt voor één of meerdere elektromotoren die verantwoordelijk zijn voor de werkelijke aandrijving. Een brandstofcelauto is dus eigenlijk het beste te beschouwen als een elektromobiel met in plaats van een accupakket een eigen elektriciteitscentrale aan boord.