1. Stockage de l'hydrogène : l'hydrogène est stocké dans les réservoirs à bord en forme liquide ou gazeux. La source de l'hydrogène peut varier, comme de l'hydrogène gazeux comprimé ou par l'extraction à partir d'un combustible liquide comme le méthanol.
2. Admission d'air : l'oxygène est tirée de l'air environnant, qui sert de l'oxydant dans la réaction de piles à combustible.
3. Pile à Combustible : La pile à combustible est le coeur de la pile à combustible du système. Il se compose de plusieurs cellules de carburant individuels disposés dans une pile. Chaque cellule de carburant contient une membrane d'électrolyte, généralement un Proton Exchange Membrane (PEM) dans les applications automobiles.
4. Réaction électrochimique : lorsque le gaz hydrogène est fournie à un côté de la pile à combustible (anode), et d'oxygène de l'air est fournie à l'autre côté (cathode), une réaction chimique se produit à la gamme Catalyst-coated électrodes.
Réaction de l'anode : 2H2 (l'hydrogène) → 4H+ (protons) + 4e- (électrons)
Réaction de la cathode : O2 (oxygène) + 4H+ (protons) + 4e- (électrons) → 2H2O (l'eau)