利用燃料和氧化剂发生反应而直接产生电流的一种电源。如氢氧燃料电池。用氢气为燃料，氧气为氧化剂，用多孔性炭管作正、负极，电解质为氢氧化钾的水溶液。最终产物是水。特点为能量利用率高，但价格昂贵。现已应用于宇宙飞船和人造卫星等高科技领域。
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高; 另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料，同时没有机械传动部件，故排放出的有害气体极少，使用寿命长。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。