氫氧燃料動力電池以氫氣作燃料為還原劑，氧氣作氧化劑，通過燃料的燃燒反應，將化學能轉變為電能的電池，與原電池的工作原理相同。

氫氧燃料動力電池工作時，向氫電極供應氫氣，同時向氧電極供應氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑用途下，通過電解質生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負電，在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后，這一類似于燃燒的反應過程就能持續進行。

工作時向負極供給燃料（氫），向正極供給氧化劑（氧氣）。氫在負極上的催化劑的用途下分解成正離子H+和電子e-。氫離子進入電解液中，而電子則沿外部電路移向正極。用電的負載就接在外部電路中。在正極上，氧氣同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。這正是水的電解反應的逆過程。

氫氧燃料動力電池不要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的裝置。

氫氧燃料動力電池的反應物都在電池外部它只是供應一個反應的容器

氫氣和氧氣都可以由電池外供應。

燃料動力電池是一種化學電池，它利用物質發生化學反應時釋出的能量，直接將其變換為電能。從這一點看，它和其他化學電池如鋅錳干電池、蓄電池等是類似的。但是，它工作時要持續地向其供給反應物質燃料和氧化劑，這又和其他普通化學電池不大相同。由于它是把燃料通過化學反應釋出的能量變為電能輸出，所以被稱為燃料動力電池。

具體地說，燃料動力電池是利用水的電解的逆反應的"發電機"。它由正極、負極和夾在正負極中間的電解質板所組成。最初，電解質板是利用電解質滲入多孔的板而形成，2013年正發展為直接使用固體的電解質。

工作時向負極供給燃料（氫），向正極供給氧化劑（空氣，起用途的成分為氧氣）。氫在負極分解成正離子H+和電子e-。當氫離子進入電解液中，而電子就沿外部電路移向正極。用電的負載就接在外部電路中。在正極上，空氣中的氧同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。這正是水的電解反應的逆過程。此過程水可以得到重復利用，發電原理與可夜間使用的太陽能電池有異曲同工之妙。