Hidrojen yakıt hücresi, hidrojen ve oksijen gazlarını kimyasal reaksiyon yoluyla elektriğe dönüştürme işlevi gören bir cihazdır. Bu hücre, hidrojenin oksijen ile tepkimeye girmesi sonucu su oluşumunu sağlar ve aynı zamanda elektrik enerjisi üretir.
Hidrojen yakıt hücresi, genellikle bir anot (negatif elektrot), bir katot (pozitif elektrot) ve elektrolit olarak bilinen bir madde içerir. Hidrojen, anot üzerinde oksitlenirken elektronlar üretir ve elektrolit üzerinden katota doğru hareket eder. Bu sırada, oksijen de katot üzerinde redüklenirken hidroksil iyonları olan OH- oluşur. Elektronlar, dış devre boyunca hareket ederek elektrik akımını oluştururken hidroksil iyonları da elektrolit üzerinden anota hareket eder. Bu süreçte hidrojen ve oksijen reaksiyonlarından kaynaklanan su molekülleri oluşur.
Hidrojen yakıt hücresinin bir avantajı, yalnızca su buharı ve elektrik enerjisi üretmesidir, böylece çevre dostu bir enerji kaynağıdır. Bununla birlikte, hidrojen gazının depolanması, taşınması ve dağıtılması gibi bazı teknik zorluklar ve maliyetler vardır. Ayrıca, hidrojen yakıt hücrelerinin verimliliği ve dayanıklılığı üzerinde çalışmalar sürmektedir. Hidrojen yakıt hücreleri, otomobillerden elektronik cihazlara kadar çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır.