In Brennstoffzellen reagieren Wasserstoff und Sauerstoff kontrolliert zu Wasser und produzieren dabei sehr effizient Strom und Wärme.

Die Animation unten zeigt, wie der Brennstoff (z. B. Erdgas) in den Reformer gelangt und dort zu Wasserstoff (orange Kugeln) gewandelt wird. An der Anode spalten Katalysatoren Wasserstoff in positiv geladene Protonen (H⁺) und negativ geladene Elektronen (e^-). Die Membran der Brennstoffzelle ist für die Protonen durchlässig, nicht aber für die Elektronen. Deshalb nehmen die Elektronen einen Umweg über den externen Stromkreislauf über Gasdiffusionsschicht, Bipolarplatte und einen elektrischem Verbrauch bis zur Kathode. An der Kathode reagiert Sauerstoff (blaue Kugeln) mit den Elektronen und Protonen zu Wasser, dem einzigen Nebenprodukt der Brennstoffzelle. Um die gewünschte Leistung zu erreichen, werden viele MEAs zu einem Stack gestapelt, bzw. hintereinander geschaltet.