연료전지는 주로 수소와 산소를 전기화학적으로 반응시켜 그 반응에너지를 전기로 직접 뽑아내는 직류 발전 장치를 말한다.
연료전지는 화학적 반응을 통해 전기를 발생시킨다는 점에서 배터리와 비슷하지만 반응 물질인 수소와 산소를 외부로부터 공급받기 때문에 배터리처럼 충전이 필요 없고 연료가 공급되는 한 계속해서 전기를 발생시킨다. 또 연료의 연소반응 없이 에너지를 발생시키므로 기존의 내연기관과 달리 공해물질의 배출이 없다. 이산화탄소 배출량을 획기적으로 줄일 수 있고 소음도 거의 없다. 에너지 효율도 기존 내연기관에 비해 높다. 연료전지는 1839년 영국의 W R 그로브가 발명한 이래 1952년 F T 베이컨이 베이컨 전지를 개발해 특허를 취득했다.
미국은 이 특허를 개량해 지난 1969년 우주왕복선 ‘아폴로 11호’에 탑재했고 이후 현재까지 우주선의 전력 및 식수 공급원으로 사용되고 있다. 전세계적으로는 미국과 일본이 기술 개발에서 앞서가고 있으며 우리나라는 1988년부터 선도 기술 사업(G-7)으로 추진하고 있다.