Princip funkce palivového článku spočívá v uvolňování elektrické energie z paliva za přítomnosti okysličovadla. Celý palivový článek se skládá ze dvou hlavních částí: samotný článek a zásobník paliva (jedná se o vodík). Článek se skládá ze dvou elektrod a elektrolytu. Na zápornou elektrodu přivádíme palivo. Látka oxiduje a zbavuje se elektronů. Ty jsou z elektrody odebírány samotným napájecím zařízením. Na kladné elektrodě probíhá opět redukce a vznikají reakční zplodiny, což je v tomto případě voda, nebo vodní páry.
Mezi nesporné výhody palivových článků patří oproti běžným bateriím mnohonásobně větší životnost, a minimální opotřebovávání. Stačí vždy jen jednou za čas vyměnit, doplnit nebo vyčistit zásobník vodíku, a článek může fungovat bez ztráty výkonu dále. Zásobník vodíku může mít libovolný tvar. Kapacita článku nebude kolísat (závisí totiž pouze na velikosti zásobníku). Článek má mnohem větší kapacitu než obyčejná baterie a je schopen snášet velká přetížení. Dále nedochází k sebemenšímu samovolnému vybíjení.
Dalším typem palivových článků využívaných hlavně v elektronice jsou MFC - Micro Fuel Cells (mikro palivové články) používají jako zdroj energie alkohol. Energetická hustota na jednotku hmotnosti nám po spálení alkoholu dá průměrně 5 - 10x více energie, než je schopen poskytnout Li-Ion / Li-Pol akumulátor. Největší výhoda palivových článků pro běžného uživatele spočívá v tom, že již není závislý na elektrické rozvodné síti, ale může si sám kdykoliv a kdekoliv podle potřeby článek vyměnit nebo doplnit ho provozní tekutinou.
Doposud používaly palivové články jako pevný elektrolytický materiál tzv. fluorované polymery, Fluorovanými polymery prostupují roztoky metanolu příliš rychle, a tím je poznamenán celý proces, který tak trpí svou klesající kapacitou článku.